發(fā)布時(shí)間：2021-10-19 11:59

　　電子具有兩個(gè)基本的內(nèi)秉屬性,即電子的自旋和電荷。傳統(tǒng)電子學(xué)僅僅利用了電子的電荷這一屬性,卻忽視了電子的自旋屬性。在傳統(tǒng)電子學(xué)技術(shù)中,人們都是利用電場(chǎng)來(lái)操縱電子的輸運(yùn)行為。而傳統(tǒng)微電子學(xué)的成熟大大推動(dòng)了電子技術(shù)、信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展,構(gòu)筑了當(dāng)前的信息世界。隨著技術(shù)的進(jìn)步,器件的尺寸越來(lái)越小,逐漸向亞微米、納米級(jí)發(fā)展。隨之而來(lái)的諸多問(wèn)題也應(yīng)運(yùn)而生,其中制約技術(shù)進(jìn)步最主要的一個(gè)問(wèn)題就是焦耳熱問(wèn)題。為此,科研工作者們開始尋求利用電子的自旋特性來(lái)解決發(fā)熱問(wèn)題并拓展器件的新特性,隨之一門新興學(xué)科——自旋電子學(xué)悄然崛起。自旋電子學(xué)同時(shí)考慮了電子的電荷和自旋兩種屬性,期待研發(fā)出與傳統(tǒng)微電子器件相比具有更高速度、更高穩(wěn)定性以及低功耗等優(yōu)點(diǎn)的新型自旋電子學(xué)器件。時(shí)至今日,隨著自旋電子學(xué)中基于自旋流的產(chǎn)生、操控以及探測(cè)等技術(shù)的逐漸成熟,已經(jīng)有越來(lái)越多的自旋電子學(xué)器件進(jìn)入人們的視野,如磁傳感器、超高密度存儲(chǔ)磁頭以及非易失性的磁隨機(jī)存取存儲(chǔ)器等。新型多功能自旋電子學(xué)器件利用電子的電荷和自旋雙重屬性,大大提高了信息的處理速度和存儲(chǔ)密度,減少損耗,使得人們能夠從這一革命性的技術(shù)中獲得巨大的便利。1988年,德國(guó)科學(xué)家... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２．１?Ｆｅ／Ｃｒ超晶格在４．２Ｋ時(shí)的磁電阻實(shí)驗(yàn)曲線??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文１．２．２巨磁電阻效應(yīng)的理論及其應(yīng)用??Ｇｍｎｂｅｒｇ與Ｆｅｒｔ不僅分別獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了?ＧＭＲ效應(yīng)，而且都能夠用新的自相關(guān)的物理現(xiàn)象來(lái)解釋。通常磁電阻可以表示為??ＧＭＲ?＝?—?Ｘ?１００％?＝?Ｒｐ￣ＲＡＰ?Ｘ?１００％?（１．２．１Ｒｐ?Ｒｐ??其中ＧＭＲ為磁電阻的比值，ＲＰ與Ｒａｐ分別代表相鄰兩鐵磁層的磁矩平行狀態(tài)反平行狀態(tài)時(shí)的電阻值。如圖１．２．２所示，根據(jù)英國(guó)科學(xué)家ＭｏｔｔＮＦ提出的雙流通道散射模型可以很好地解釋電阻隨磁場(chǎng)的巨大變化［３４］。傳導(dǎo)電子中，電自旋方向的不同可以分為自旋向上和自旋向下的電子，它們對(duì)電導(dǎo)的影響是獨(dú)的，因此金屬中的電導(dǎo)可以看成自旋向上和自旋向下兩個(gè)獨(dú)立導(dǎo)電通道的并聯(lián)即總的電阻等于這兩個(gè)自旋電子流的并聯(lián)電阻。??（ａ）?／（ｂ）?／

?Ｒｐ??其中ＧＭＲ為磁電阻的比值，ＲＰ與Ｒａｐ分別代表相鄰兩鐵磁層的磁矩平行狀態(tài)和??反平行狀態(tài)時(shí)的電阻值。如圖１．２．２所示，根據(jù)英國(guó)科學(xué)家ＭｏｔｔＮＦ提出的雙電??流通道散射模型可以很好地解釋電阻隨磁場(chǎng)的巨大變化［３４］。傳導(dǎo)電子中，電子??自旋方向的不同可以分為自旋向上和自旋向下的電子，它們對(duì)電導(dǎo)的影響是獨(dú)立??的，因此金屬中的電導(dǎo)可以看成自旋向上和自旋向下兩個(gè)獨(dú)立導(dǎo)電通道的并聯(lián)，??即總的電阻等于這兩個(gè)自旋電子流的并聯(lián)電阻。??（ａ）?／?ｙ?（ｂ）?／?＼??—Ｉ—－Ｗ—Ｉ??ｕｐ?ｓｐｉｎ?ｄｏｗｎ?ｓｐｉｎ?ｕｐ?ｓｐｉｎ?ｄｏｖｙｎ?ｓｐｉｎ??Ｐｉ?Ｐｉ??Ａ?Ｈ?ｈ?ｒＣＺＺＨＺＺｌｎ??Ｒｒ？－?１ｃ＝３Ｈ＝｝ｒ?ｔ＝Ｈ＝ｚ＞Ｊ??ｆＫ?Ｐｉ?ｆ＼?Ｐｔ??圖１．２．２?ＧＭＲ效應(yīng)的Ｍｏｔｔ雙通道散射模型??（ａ）兩鐵磁層磁矩平行排列；（ｂ）兩鐵磁層磁矩平行排列??Ｍｏｔｔ的雙電流模型還指出，鐵磁金屬對(duì)于自旋向上和自旋向下的電子的散??射強(qiáng)度不同。當(dāng)鐵磁層磁矩的方向與電子的自旋方向一致時(shí)，電子受到鐵磁層的??散射較��；反之，當(dāng)鐵磁層磁矩方向與電子的自旋方向相反時(shí)，電子受到鐵磁層??的散射較大。當(dāng)兩個(gè)鐵磁層平行排列時(shí)，自旋向上和自旋向下的電子通道都不可??避免地在兩個(gè)鐵磁層分別受的較小和較大的散射

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Low frequency noise in asymmetric double barrier magnetic tunnel junctions with a top thin MgO layer[J]. 郭會(huì)強(qiáng),唐偉躍,劉亮,危健,李大來(lái),豐家峰,韓秀峰.  Chinese Physics B. 2015(07)
[2]磁性隧道結(jié)隧穿電導(dǎo)和磁電阻的研究[J]. 黃政,胡浩.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)



本文編號(hào)：3444828