Pobierz prezentację
Pobieranie prezentacji. Proszę czekać
OpublikowałMarian Anatol Romanowski Został zmieniony 9 lat temu
1
GMR, spin valve & pseudo spin valve T.Stobiecki Katedra Elektroniki AGH 10 wykład 06.12.2004
2
Historia spintroniki 1986 - odkrycie międzywarstwowego oscylacyjnego sprzężenia wymiennego ferro-antyferromagnetycznego w układzie wielowarstwowym Fe/Cr/Fe P. Grünberg et al. Phys Rev.Lett. 57 (1986), 2442 1988 – odkrycie Gigantycznej Magnetorezystancji - GMR (Giant Magnetoresistivity) w układzie wielowarstwowym Fe/Cr/Fe M. N. Baibich,..., A.Fert,.. et.al. Phys Rev.Lett. 61 (1988), 2472
3
Giant Magnetoresistivity - GMR I = const ferromagnet nonferromagnet (Cu) UpUp I = const UaUa % 1005 pp pa p pa R R R RR U UU magnetoresistance 10 nm
5
Thickness dependence of spacer layer
12
Below, structure of Fe film/ Cr wedge/ Fe whisker illustrating the Cr thickness dependence of Fe-Fe exchange. Above, SEMPA image of domain pattern generated from top Fe film. (J. Unguris et al., PRL 67(1991)140.)
15
Spinowo zależne przewodnictwo elektryczne M Analogia do równoległego połączenia dwóch rezystancji R duże I M R małe I
16
Density of states in 3-d metals GMR due scattering into the empty quantum states above the Fermi level D(E F ) For ferromagnetic 3d metals D (E F ) D (E F )
17
Spinowa polaryzacja ferromagnetyka Gęstość stanów Energia d s d s Magnetyzacja Energia d s Spin EFEF
19
Pseudo spin valve (PSV) M(H) & R(H) Two stages charactristics
20
Spin-Valve (SV) M(H) magnetization R(H) magnetoresistance
21
Spin valve (SV) – M(H) & R(H) high magnetoresistance field sensitivity
23
Zastosowania pseudo-zaworów spinowych Nieulotne pamięci magnetyczne o dostępie swobodnym (Magnetic Random Access Memory) –matryca złożona z komórek pamięciowych: elementów PSV –bit informacji reprezentowany poprzez wzajemną orientację wektorów namagnesowania warstw ferromagnetycznych twardej i miękkiej; –zapis poprzez przemagnesowanie silniejszym prądem; –odczyt poprzez detekcję rezystancji lub zmiany rezystancji; –informacja przechowywana jest po zaniku zasilania; –szybki zapis i odczyt, mały pobór mocy; –cykle zapisujące są nieniszczące; –odporność na EMP, promieniowanie jonizujące. „a new class of device based on the quantum of electron spin, rather than on charge, may yield the next generation of microelectronics”.
24
Magnetic Random Access Memory (MRAM) antyferromagnetyk ferromagnetyki nieferromagnetyczna międzywarstwa ścieżka przewodząca 0 1 150 nm
25
Zasada działania pamięci M-RAM
27
Modele elektryczne Zastępczy model elektryczny SV i PSV dla potrzeb programu P-SPICE Odtwarzanie charakterystyki magnetorezystancyjnej pozwala na projektowanie układów scalonych współpracujących z elementami SV i PSV.
28
Wyniki dopasowania do danych doświadczalnych Pętle histerezy przemagnesowania dla SV i PSV
29
Przykłady rozwiązań komórek pamięci MRAM Scanning electron microscope image of typical metal-masked magnetic tunnel junction, 80 m x 80 m in area
30
Co (4nm) Cu (3nm) NiFe (6nm) Kropki magnetyczne
31
Urządzenie do nanoszenia układów wielowarstwowych – EMRALD II
Podobne prezentacje
© 2024 SlidePlayer.pl Inc.
All rights reserved.