Obří magnetorezistence

Giant magnetoresistance , gigant magnetoresistance [1] , GMR ( ang. Giant magnetoresistance , GMR ) je kvantově mechanický efekt pozorovaný v tenkých kovových filmech sestávajících ze střídajících se feromagnetických a vodivých nemagnetických vrstev. Efekt spočívá ve výrazné změně elektrického odporu takové konstrukce se změnou vzájemného směru magnetizace sousedních magnetických vrstev. Směr magnetizace lze ovládat například aplikací vnějšího magnetického pole . Efekt je založen na rozptylu elektronů , který závisí na směru rotace . Za objev obří magnetorezistence v roce 1988 byli fyzikové Albert Firth ( Univerzita Paris-South XI ) a Peter Grünberg ( Jülich Research Center ) v roce 2007 oceněni Nobelovou cenou za fyziku .

Hlavní oblastí působení jsou senzory magnetického pole používané ke čtení informací na pevných discích , biosenzory, MEMS zařízení atd. V magnetorezistivní RAM byly použity vícevrstvé struktury s obrovskou magnetorezistencí jako buňky uchovávající jeden bit informace.

V literatuře je někdy termín obří magnetorezistence zaměňován s kolosální magnetorezistencí (CMR) fero- a antiferomagnetických polovodičů [2] [3] , která není spojována s vícevrstvou strukturou.

Matematická formulace

Magnetorezistence je závislost elektrického odporu vzorku na velikosti vnějšího magnetického pole . Číselně je charakterizována hodnotou

\delta _{H}={\frac {R(0)-R(H)}{R(H))),

kde je odpor vzorku v nepřítomnosti magnetického pole a je jeho odpor v magnetickém poli o síle [4] [5] . V praxi se používají i alternativní formy záznamu, které se liší znaménkem výrazu a využívají elektrický odpor [1] [2] . Někdy se používá poměr změny odporu k jeho hodnotě v nulovém poli [6] . $R(0)$ $R(H)$ $H$

Termín "obří magnetorezistence" naznačuje, že hodnota pro vícevrstvé struktury výrazně převyšuje anizotropní magnetický odpor , který obvykle není větší než několik procent [7] [8] . $\delta _{H}$

Historie objevů

Efekt GMR byl experimentálně objeven v roce 1988 dvěma výzkumnými týmy nezávisle na sobě: laboratořemi Alberta Firtha a Petera Grünberga . Praktický význam tohoto objevu poznamenalo udělení Nobelovy ceny za fyziku Firthovi a Grünbergovi v roce 2007 [9] .

Pozadí

První matematické modely popisující vliv magnetizace materiálů na pohyblivost proudových nosičů v nich díky přítomnosti spinu se objevily již v roce 1936 . Experimentální fakta naznačující potenciál pro zesílení účinku závislosti odporu na magnetickém poli (tedy rostoucí ) jsou známy již od 60. let 20. století . Na konci 80. let byl anizotropní magnetický odpor dobře studován fyziky [10] [11] , ale hodnota tohoto efektu nepřesáhla několik procent [7] . Praktické studium zvětšovacích metod se stalo možným s příchodem metod, jako je epitaxe molekulárního svazku , které umožňují vyrábět tenké vícevrstvé filmy o tloušťce několika nanometrů [12] . $\delta _{H}$ $\delta _{H}$ $\delta _{H}$

Experiment a jeho vysvětlení

Firth a Grunberg studovali účinky spojené s elektrickým odporem struktur, které zahrnují feromagnetické a neferomagnetické materiály. Fert studoval zejména vodivost vícevrstvých vrstev a Grünberg v roce 1986 objevil výměnnou interakci antiferomagnetické povahy ve vrstvách Fe / Cr [12] .

V práci, ve které byl objev jevu oznámen, byla studována magnetorezistence supermřížek (001) Fe / (001) Cr . V tomto experimentu byly vrstvy železa a chrómu naneseny na (001) GaAs tělesně centrovanou kubickou mřížku ve vysokém vakuu při teplotě substrátu asi 20 °C [13] .

S tloušťkou vrstvy železa 3 nm a změnou tloušťky nemagnetické vrstvy chrómu mezi nimi od 0,9 do 3 nm, zvýšení tloušťky vrstev chrómu v supermřížce oslabilo antiferomagnetickou vazbu mezi vrstvami železa a demagnetizaci. pole . Ta se také snížila, když se teplota zvýšila ze 4,2 K na pokojovou teplotu. Změna tloušťky nemagnetických mezivrstev vedla k výraznému poklesu zbytkové magnetizace v hysterezní smyčce . Ukázala se silná závislost odporu vzorku (změna až 50 %) na velikosti vnějšího magnetického pole při teplotě 4,2 K. Ve Firthově článku z roku 1988 byl nový efekt pro zdůraznění nazván obří magnetorezistence. jeho významná velikost ve srovnání s anizotropní magnetorezistencí [13] [14] .

Autoři objevu také navrhli, že efekt je založen na tzv. spinově závislém rozptylu elektronů v supermřížce (závislost odporu vrstev na vzájemné orientaci jejich magnetizace a směru spinů elektronů) [13] . Teoretický popis HMR pro různé současné směry byl proveden v průběhu několika příštích let. Směr proudu podél vrstev (tzv. CIP-geometrie, anglicky current in plane - proud v rovině) v klasické aproximaci studoval R. Camley v roce 1989 [15] , v kvantové pak P. Levy v roce 1990 [16] . Teorie GMR pro proud směřující kolmo k vrstvám (geometrie CPP, proud kolmý k rovině), známá jako teorie Jack-Firth, byla publikována v roce 1993 [17] . Současně je CPP geometrie [18] praktická , protože senzory na ní založené, poprvé navržené R. Rothmayerem v roce 1994 , vykazují větší citlivost než senzory založené na CIP [19] .

Teorie

Základy

Spin-dependentní rozptyl

Elektrický odpor vzorku závisí na mnoha faktorech, mezi nimiž v magneticky uspořádaných materiálech hraje důležitou roli rozptyl elektronů na magnetické podmřížce krystalu , tj. souboru krystalograficky ekvivalentních atomů s nenulovým atomem. magnetický moment , který tvoří vlastní krystalovou mřížku . Rozptyl závisí na orientaci elektronového spinu vzhledem k magnetickým momentům atomů. Obvykle se předpokládá, že vodivostní elektrony interagují minimálně s atomy, jejichž magnetický moment má směr rovnoběžný s jejich spinem, a maximálně, pokud jsou antiparalelní. Interakce bude silná i v paramagnetickém stavu, ve kterém magnetické momenty atomů směřují náhodně, bez preferovaného směru magnetizace [1] [7] [20] .

U tak dobrých vodičů, jako je zlato nebo měď, je Fermiho hladina uvnitř zóny sp a zóna d je zcela vyplněna. U feromagnetik je pozorována odlišná situace. V nich je závislost interakce elektronů s atomy na směru jejich spinů spojena s obsazením zóny odpovědné za magnetické vlastnosti (3d pro takové feromagnetické kovy, jako je železo , nikl nebo kobalt ). D-pásmo feromagnetik je rozděleno, protože obsahuje různý počet elektronů se spiny nasměrovanými „nahoru“ a „dolů“. To je důvodem rozdílu v hustotě elektronových stavů na Fermiho úrovni pro spiny nasměrované v opačných směrech. Zde se hovoří o minoritním směru spinů elektronů ( angl. minority-spin electrons ) pro tu část zóny d, která je méně vyplněná (například tam, kde spiny směřují dolů), a hlavním pro její druhou část ( většinově spinové elektrony ) , který se ukáže být plně zaplněný (zády směřují nahoru). Fermiho hladina pro hlavní směr spinu je uvnitř sp zóny a jejich pohyb ve feromagnetiku je podobný pohybu elektronů v nemagnetickém kovu. Pro menší směr rotací elektronů se ukázalo, že sp a d pásy jsou hybridizované a Fermiho hladina leží uvnitř d pásma. Hybridizovaný spd pás feromagnetik se vyznačuje vysokou hustotou stavů, která se projevuje poklesem volné dráhy elektronů s vedlejším směrem spinu oproti hlavnímu o pásy [1] [7] . V niklu dopovaném kobaltem se poměr (pro elektrony s opačnými směry rotace) může zvýšit na 20 nebo klesnout na 0,3, když je dopován chrómem [21] . $\lambda$ $\lambda _{\uparrow }/\lambda _{\downarrow }$

Podle Drudeovy teorie je vodivost úměrná střední volné dráze [22] a znalosti umožňují odhadnout poměr vodivosti pro tyto dvě skupiny proudových nosičů. Typická střední volná dráha elektronů v tenkých kovových filmech se pohybuje od několika jednotek do několika desítek nanometrů. Elektron si „pamatuje“ směr spinu při tzv. spinové relaxační délce (nazývané také spinová difúzní délka ), která může výrazně překročit střední volnou dráhu. Určuje účinnost spinově polarizovaného transportu elektronů. Při sledování závislosti elektrického odporu na směru spinu proudového nosiče se hovoří o spinově závislém šíření elektronů. K spinově závislému rozptylu ve feromagnetech dochází při přechodech vodivostních elektronů mezi nerozdělenými 4s a rozdělenými 3d pásy [1] [7] . $\lambda _{\uparrow }/\lambda _{\downarrow }$

Existují materiály, u kterých je interakce mezi elektrony a atomy, jejichž spiny a magnetické momenty jsou antiparalelní, slabší. Kombinací obou typů materiálů lze získat tzv. inverzní HMR efekt [7] [23] . Proto v případech, kdy konkrétní mechanismus interakce není zásadní, v zájmu zachování obecnosti přístupu hovoříme o vodivosti pro elektrony s hlavním a nefundamentálním směrem spinu, které odpovídají vyšší a nižší hustotě elektronových stavů. . Určení vztahu mezi vodivostí nebo měrným odporem pro tyto dvě skupiny elektronů je dostatečné pro konstrukci fenomenologické teorie [24] [25] .

Struktura elektronického pásma (vlevo) a hustota stavů (vpravo)
Měď (nemagnetický kov). F je Fermiho hladina. Na svislé ose je energie v eV .
Kobalt (hlavní směr otáčení)
Kobalt (malý směr otáčení)

Geometrie připojení CIP a CPP

Magnetickou supermřížku lze k elektrickému obvodu připojit dvěma způsoby. Při tzv. CIP-geometrii ( anglicky current in plane , proud v rovině) se elektrický proud šíří po vrstvách supermřížky a elektrody jsou umístěny na jedné straně celé konstrukce. U geometrie CPP ( proud kolmý k rovině ) se proud šíří kolmo k vrstvám supermřížky a elektrody jsou umístěny na jejích opačných stranách [7] . Geometrie CPP je charakterizována vyššími hodnotami GMR (více než dvakrát ve srovnání s CIP), ale také představuje více potíží pro technickou implementaci [26] [27] .

Procházející proud magnetickou supermřížkou

Charakteristiky magnetického uspořádání jsou odlišné v supermřížkách s feromagnetickou (FSR) a antiferomagnetickou (ASR) interakcí mezi vrstvami. V prvním směru jsou směry magnetizace v různých feromagnetických vrstvách v nepřítomnosti aplikovaného pole stejné, ve druhém směru se střídají opačné směry. Při šíření přes FSR se elektrony s antiparalelním směrem spinu vzhledem k magnetizaci mřížky prakticky nebudou rozptylovat a elektrony se spinem shodným s magnetizací vrstvy budou mít rozptyl. Během průchodu ACP se elektrony s libovolným směrem spinů rozptýlí: rozptylové události pro každý jednotlivě vybraný elektron proběhnou při průchodu vrstvou s magnetizací směřovanou k jeho spinu. Protože hodnota odporu vzorku roste s počtem událostí rozptylu, bude odpor ASR vyšší než FSR [1] [7] .

Pro stavbu zařízení využívajících efekt GMR je nutné umět dynamicky přepínat stav mřížky mezi stavy s paralelní nebo antiparalelní magnetizací vrstvy. V první aproximaci je hustota energie interakce dvou feromagnetických vrstev oddělených nemagnetickou mezivrstvou úměrná skalárnímu součinu jejich magnetizací:

w=-J({\mathbf M}_{1}\cdot {\mathbf M}_{2}),

Závislost koeficientu na tloušťce nemagnetické mezivrstvy je popsána oscilační funkcí. Proto může měnit jak velikost, tak znaménko. Pokud zvolíme tak, že hlavním stavem je antiparalelní stav, pak dojde vlivem vnějšího pole k přepnutí supermřížky z antiparalelního stavu (vysoký odpor) do paralelního stavu (nízký odpor). Celkový odpor konstrukce může být reprezentován jako $J$ $d_{s}$ $J$ $d_{s}$

R=R_{0}+\Delta R\sin ^{2}{\frac {\theta }{2)),

kde je odpor FSR, je přírůstek HMR, je úhel mezi magnetizacemi sousedních vrstev [26] . $R_{0}$ $\Delta R$ $\theta \in [-\pi ,\pi ]$

Matematický popis

Pro matematickou formalizaci jevu jsou zavedeny dva tzv. spinové kanály elektrické vodivosti, odpovídající vodivosti elektronů , pro které je odpor minimální, resp. Vztah mezi nimi je často definován pomocí koeficientu spinové anizotropie , který lze zavést definováním minimálního a maximálního elektrického odporu pro spinově polarizovaný proud ve tvaru $\beta$ $\rho _{{F\pm }}$

\rho _{{F\pm }}={\frac {2\rho _{F}}{1\pm \beta }},

kde je průměrný měrný odpor feromagnetika [28] . $\rho _{F}$

Model rezistoru pro struktury CIP a CPP

Za podmínek, kdy je rozptyl proudových nosičů na rozhraní mezi feromagnetickým a nemagnetickým kovem malý a směr spinů elektronů je zachován po dostatečně dlouhou dobu, je vhodné uvažovat o modelu, ve kterém bude odpor vzorku určeno odpory magnetických a nemagnetických vrstev odděleně.

Přítomnost dvou vodivých kanálů pro elektrony s různými směry spinu s ohledem na magnetizaci ve vrstvách struktury znamená, že ekvivalentní obvod struktury GMR bude sestávat ze dvou paralelních spojení odpovídajících každému z kanálů. V tomto případě má výraz pro magnetorezistenci tvar

\delta _{H}={\frac {\Delta R}{R))={\frac {R_({\uparrow \downarrow }}-R_({\uparrow \uparrow }}}{R_{{\uparrow \uparrow }}}}={\frac {(\rho _{{F+}}-\rho _{{F-}})^{2}}{(2\rho _{{F+}}+\chi \rho _{N})(2\rho _{{F-}}+\chi \rho _{N})}},

kde indexy y R označují souměrnou a opačnou orientaci magnetizace ve vrstvách, je poměr tlouštěk nemagnetických a magnetických kovů a je měrný odpor nemagnetického kovu. Tento výraz je použitelný pro struktury CIP a CPP. Pokud je podmínka splněna, lze tuto závislost přepsat v jednodušší podobě pomocí koeficientu spinové asymetrie: $\chi=b/a$ $\rho _{N}$ $\chi \rho _{N}\ll \rho _{{F\pm }}$

\delta _{H}={\frac {\beta ^{2}}{1-\beta ^{2}}}.

Takové zařízení, jehož odpor je odlišný pro elektrony s různými směry rotace, se běžně nazývá rotační ventil . Říká se, že je otevřený, pokud jsou magnetizace v jeho vrstvách orientovány paralelně, a jinak uzavřený [29] .

Odvození vzorců magnetorezistence

Nechť se supermřížka skládá ze dvou magnetických vrstev o tloušťce a a nemagnetické mezivrstvy o tloušťce b mezi nimi. Pokud předpokládáme, že při průchodu takové struktury je doba setrvání elektronu v každé z vrstev úměrná jeho tloušťce, pak lze rezistivitu struktury zapsat jako

\rho ={\frac {a(\rho _{{F1}}+\rho _{{F2}})+b\rho _{N}}{2a+b}},

kde indexy Fl a F2 označují první a druhou magnetickou vrstvu a N je nemagnetická vrstva. Pokud zanedbáme rozptyl elektronů při průchodu hranicemi mezi vrstvami a spinovou relaxaci, pak pro vzorek délky L a plochy průřezu S budou mít odpory s paralelní a antiparalelní konfiguraci magnetizace tvar

R_{{\uparrow \uparrow }}^{{CIP}}={\frac {L}{(2a+b)S}}\left({\frac {1}{2a\rho _{{F+}} +b\rho _{N))}+{\frac {1}{2a\rho _{{F-}}+b\rho _{N}}}\right)^{{-1}},

R_{{\uparrow \downarrow }}^{{CIP}}={\frac {L}{2(2a+b)S}}\left[a(\rho _{{F+}}+\rho _{ {F-}})+b\rho _{N}\vpravo].

Indexy integrálních odporů R zde označují společný směr magnetizace ve vrstvách struktury (zde se bere v úvahu, že ekvivalentní obvod struktury vypadá jako paralelní spojení kanálů pro elektrony s opačným spinem Pokyny). Potom lze magnetorezistenci zapsat jako

{\frac {\Delta R^{{CIP}}}{R^{{CIP}}}}={\frac {R_{{\uparrow \downarrow }}^{{CIP}}-R_{{\uparrow \uparrow }}^{{CIP}}}{R_{{\uparrow \uparrow }}^{{CIP}}}}={\frac {(\rho _{{F+}}-\rho _{{F -}})^{2}}{(2\rho _{{F+}}+\chi \rho _{N})(2\rho _{{F-}}+\chi \rho _{N} )}},

kde [30] . $\chi=b/a$

U CIP se ekvivalentní obvod struktury CPP skládá z paralelně zapojených odporových kanálů pro elektrony s opačnými směry spinu. Rozdíl oproti předchozímu případu je pouze v koeficientu úměrnosti mezi měrným a integrálním odporem, protože elektron nyní musí překonat nikoli podélný rozměr L , ale tloušťky vrstev a a b . Označíme-li S oblast struktury, pak

R_{{\uparrow \uparrow }}^{{CPP}}={\frac {1}{S}}\left({\frac {1}{2a\rho _{{F+}}+b\rho _ {N}}}+{\frac {1}{2a\rho _{{F-}}+b\rho _{N}}}\right)^{{-1}},

R_{{\uparrow \downarrow }}^{{CPP}}={\frac {a(\rho _{{F+}}+\rho _{{F-}})+b\rho _{N}} {S}}.

To znamená, že výraz pro magnetorezistenci se nezmění:

{\frac {\Delta R^{{CPP}}}{R^{{CPP}}}}={\frac {R_{{\uparrow \downarrow }}^{{CPP}}-R_{{\uparrow \uparrow }}^{{CPP}}}{R_{{\uparrow \uparrow }}^{{CPP}}}}={\frac {(\rho _{{F+}}-\rho _{{F -}})^{2}}{(2\rho _{{F+}}+\chi \rho _{N})(2\rho _{{F-}}+\chi \rho _{N} )}}

[31] . Model Jack-Firth

V roce 1993 Thierry Valet a Albert Firth publikovali obří magnetorezistentní model pro geometrii CPP založený na Boltzmannových rovnicích . Podstatou teorie je uvažovat o rozdělení chemického potenciálu na dvě funkce uvnitř magnetické vrstvy, odpovídající elektronům se spiny paralelními a antiparalelními k magnetizaci v ní. Pokud předpokládáme, že tloušťka nemagnetického materiálu je dostatečně malá, pak ve vnějším poli E 0 budou mít korekce elektrochemického potenciálu a pole uvnitř vzorku tvar

\Delta \mu ={\frac {\beta }{1-\beta ^{2}}}eE_{0}l_{s}e^{{z/l_{s}}},

\Delta E={\frac {\beta ^{2}}{1-\beta ^{2}}}eE_{0}l_{s}e^{{z/l_{s}}},

kde l s je průměrná spinová relaxační délka a souřadnice se měří od hranice mezi magnetickou a nemagnetickou vrstvou ( odpovídá feromagnetu) [17] . Z toho plyne, že na rozhraní feromagnetika se budou akumulovat ty elektrony, u nichž je chemický potenciál větší [32] , což lze vyjádřit jako spinový akumulační potenciál VAS nebo tzv. odpor rozhraní (vlastní rozhraní feromagnetického a nemagnetického materiálu) $z$ $z<0$

R_{i}={\frac {\beta (\mu _({\uparrow \downarrow }}-\mu _({\uparrow \uparrow }})}{2ej}}={\frac {\beta ^{ 2}l_{{sN}}\rho _{N}}{1+(1-\beta ^{2})l_{{sN}}\rho _{N}/(l_{{sF}}\rho _{F})}},

kde j je proudová hustota ve vzorku, lsN a lsF jsou relaxační délky spinu v nemagnetických a magnetických materiálech [33] .

Získávání metod

Materiály a experimentální data

Můžete si vybrat poměrně hodně kombinací látek, které budou mít efekt obří magnetorezistence [34] . Některé z běžně používaných a široce zkoumaných jsou následující:

FeCr [ 13]
Co 10 Cu 90 : při pokojové teplotě [35] $\delta _{H}=40\;\%$
[110] Co95Fe5 / Cu : při teplotě místnosti [34] . $\delta _{H}=110\;\%$

Velikost magnetorezistence závisí na mnoha parametrech, jako je geometrie zařízení (CIP nebo CPP), teplota vzorku a tloušťka vrstev feromagnetických a nemagnetických materiálů. Při teplotě 4,2 K a pevné tloušťce kobaltové vrstvy 1,5 nm vedla změna tloušťky měděné vrstvy z 1 na 10 nm k prudkému poklesu z 80 na 10 % v geometrii CIP. Zároveň s geometrií CPP bylo dosaženo maximálního účinku na úrovni 125 % při d Cu =2,5 nm. Zvýšení na 10 nm vedlo ke snížení na 60 %. Závislost měla oscilační charakter [36] . $d_{{Cu}}$ $\delta _{H}$ $d_{{Cu}}$ $\delta _{H}$ $\delta _{H}(d_{{Cu}})$

Supermřížka vrstev kobaltu a mědi o tloušťce 1,2 a 1,1 nm, v tomto pořadí, se změnou teploty z blízkosti absolutní nuly na 300 K, prokázala pokles velikosti efektu ze 40 na 20 % v geometrii CIP. a od 100 do 55 % v geometrii CPP [27] .

Existují studie spinových ventilů s nekovovými nemagnetickými mezivrstvami. Zejména u organických mezivrstev při 11 K byla zaznamenána obrovská negativní magnetorezistence až 40 % [37] . Spin valves na bázi grafenu různých provedení prokázaly HMR na úrovni 12 % při teplotě 7 K a 10 % při teplotě 300 K. Teoretické odhady však naznačují horní hranici účinku až 109 % [38] .

Efekt je umocněn použitím spinových filtrů, které polarizují spiny elektronů při průchodu elektrického proudu, které jsou vyrobeny z kovů jako je kobalt. Pro tloušťku filtru se střední volnou dráhou elektronů byla pozorována změna vodivosti , kterou lze zapsat jako $t$ $\lambda$ $\Delta G$

\Delta G=\Delta G_{{SV}}+\Delta G_{f}(1-e^{{\beta t/\lambda }}),

kde je změna vodivosti rotačního ventilu bez filtru, je maximální nárůst vodivosti při použití filtru, je parametr filtračního materiálu [39] . $\Delta G_{{SV}}$ $\Delta G_{f}$ $\beta$

Typy HMS

Klasifikace se často provádí podle typů zařízení, ve kterých se GMR efekt projevuje [40] .

HMS ve filmech Antiferomagnetické supermřížky

HMR efekt ve filmech poprvé pozorovali Fert a Grünberg při studiu supermřížek skládajících se z feromagnetických a nemagnetických vrstev. Tloušťka nemagnetické vrstvy je zvolena tak, aby interakce mezi vrstvami byla antiferomagnetická, a v důsledku toho je základním stavem antiparalelní orientace magnetizací v sousedních magnetických vrstvách. Potom lze při vnějším působení, například magnetickým polem, změnit orientaci magnetizačních vektorů v různých vrstvách na paralelní. To je doprovázeno výraznou změnou elektrického odporu konstrukce [13] .

K interakci magnetických vrstev v takových strukturách dochází pomocí tzv. antiferomagnetického párování . Jeho důsledkem je oscilační závislost GMR koeficientu na tloušťce nemagnetické mezivrstvy. U prvních senzorů magnetického pole využívajících antiferomagnetické supermřížky bylo saturační pole velmi velké (až desítky tisíc orerstedů ) v důsledku silné antiferomagnetické interakce mezi vrstvami chrómu a železa ( kobaltu ), které byly v nich použity, a také silným anizotropním polím . v nich. Proto byla citlivost takových zařízení velmi nízká. Později se začalo používat permalloy (v magnetických vrstvách) a stříbro (v nemagnetických vrstvách), což snížilo saturační pole na desítky oerstedů [41] .

Spin valves on exchange bias

Nejúspěšnější konfigurací se ukázaly být ty spinové ventily, ve kterých vzniká HMR efekt díky předpětí výměny . Skládají se ze senzorové vrstvy, mezivrstvy, "pevné" vrstvy a antiferomagneticky směrované fixační vrstvy. Poslední z nich slouží k fixaci směru magnetizace v „pevné“ vrstvě. Všechny vrstvy kromě fixační vrstvy jsou dostatečně tenké, aby zajistily nízkou odolnost konstrukce. Odezvou na vnější magnetické pole je změna směru magnetizace vrstvy senzoru vzhledem k „pevné“ [42] .

Hlavním rozdílem mezi takovými rotačními ventily a jinými vícevrstvými zařízeními GMR je monotónní závislost amplitudy účinku na tloušťce d N mezivrstvy mezi magnetickými vrstvami, kterou lze reprezentovat jako fenomenologickou závislost

\delta _{H}(d_{N})=\delta _{{H0}}{\frac {\exp \left(-d_{N}/\lambda _{N}\right)}{1+d_ {N}/d_{0}}},

kde je určitý normalizační koeficient GMR, je střední volná dráha elektronů v nemagnetickém materiálu, d 0 je efektivní tloušťka s přihlédnutím k posunu zbývajících prvků konstrukce [40] [43] . Pro závislost na tloušťce feromagnetické vrstvy můžeme dát podobný výraz: $\delta _{{H0}}$ $\lambda _{N}$

\delta _{H}(d_{F})=\delta _{{H1}}{\frac {1-\exp \left(-d_{F}/\lambda _{F}\right)}{1 +d_{F}/d_{0}}}.

Význam parametrů vzorce je stejný jako v předchozí závislosti, nyní však pro použité feromagnetikum [34] .

Vícevrstvé struktury bez komunikace (pseudo-spin valves)

Účinek HMR lze také pozorovat v nepřítomnosti antiferomagnetického párování vrstvami. V tomto případě vzniká magnetorezistence v důsledku rozdílu koercitivních sil (např. méně u permalloy a více u kobaltu ). U vícevrstvých struktur typu permalloy/ měď /kobalt/měď vede vnější magnetické pole k přepínání mezi různými směry saturační magnetizace ve vrstvách (paralelní při vysokých polích a antiparalelní při nízkých). Takové systémy se vyznačují menším saturačním polem a větším než supermřížky s antiferomagnetickou vazbou [42] . Podobný efekt je pozorován také u struktur kobaltu a mědi. Existence takových struktur ve skutečnosti znamená, že nezbytnou podmínkou pro pozorování HMR není přítomnost spojení mezi vrstvami, ale nějaké rozložení magnetického momentu ve struktuře, které lze řídit vnějším polem [44] . $\delta _{H}$

Inverzní efekt GMR

V případě inverzního efektu je pozorováno minimum odporu pro antiparalelní orientaci magnetizace v supermřížkových vrstvách . Inverzní efekt GMR je pozorován, pokud se magnetické vrstvy skládají z různých materiálů, jako je Ni Cr / Cu / Co /Cu. Zapíšeme- li měrný odpor vrstvy pro elektrony s opačnými směry spinu ve tvaru , pak pro vrstvy nikl-chrom a kobalt budou znaménka koeficientu asymetrie spinu různá. Při dostatečné tloušťce NiCr vrstvy bude její příspěvek převyšovat příspěvek kobaltové vrstvy, což povede k pozorování inverzního efektu [23] . Vzhledem k tomu, že inverze účinku závisí pouze na znaménku součinu koeficientů v sousedních feromagnetických vrstvách, a nikoli na jejich znaménkách samostatně, abychom abstrahovali od specifického mechanismu interakce spinů elektronů s magnetickými momenty atomů, je třeba uvést, že inverze účinku závisí na znaménku součinu koeficientů v sousedních feromagnetických vrstvách, a nikoli na jejich znaménkách samostatně, znak je někdy stanoven autory , což je zohledněno při následné prezentaci [27] . $\rho _{{\uparrow ,\downarrow }}={\frac {2\rho _{F}}{1\pm \beta }}$ $\beta$ $\beta$ $\beta$

Je známo, že vlastnosti podobné nikl-chromové vrstvě bude vykazovat nikl dopovaný vanadem , zatímco legování železem , kobaltem , manganem , zlatem nebo mědí nepovede k pozorování inverzního efektu ve struktuře uvažované výše [45 ] .

HMS v granulárních strukturách

HMR v granulovaných slitinách (až desítky nanometrů) feromagnetických a nemagnetických kovů bylo objeveno v roce 1992 a následně vysvětleno spinově závislým rozptylem proudových nosičů na povrchu a v objemu granulí. Granule tvoří feromagnetické shluky, obvykle o průměru asi 10 nm, obklopené nemagnetickým kovem, který lze popsat jako účinnou filmovou supermřížku. Nezbytnou podmínkou pro materiály takových slitin je špatná vzájemná rozpustnost složek (například kobaltu a mědi). Vlastnosti takových struktur jsou silně ovlivněny dobou a teplotou žíhání: lze získat negativní GMR, které se zvyšuje s rostoucí teplotou [35] [46] .

Aplikace

Snímače na rotačních ventilech

Obecné schéma

Jednou z hlavních oblastí použití HMS je měřicí technika : na základě efektu byly vytvořeny senzory magnetického pole pro různé účely (ve čtecích hlavách pevných disků , kde se směr magnetického pole určuje v buňce která uchovává bit informace [26] , biosenzory [34] , prostředky pro detekci a měření oscilací v MEMS [34] atd.). Typický senzor využívající efekt GMR se skládá ze sedmi vrstev:

křemíkový substrát.
spojovací vrstva.
Senzorická (nepevná, pohyblivá) vrstva.
nemagnetická vrstva.
Fixační (špendlíkovací) vrstva.
Antiferomagnetická (pevná) vrstva.
ochranná vrstva.

Tantal se často používá jako spojovací a ochranná vrstva a měď slouží jako nemagnetická vrstva . Ve vrstvě senzoru může být magnetizace volně orientována vnějším magnetickým polem. Vyrábí se ze sloučenin NiFe nebo slitin kobaltu . Antiferomagnetická vrstva je vyrobena z FeMn nebo NiMn filmů. Směr magnetizace v něm je určen fixační vrstvou z tvrdého magnetického materiálu , například kobaltu. Takový senzor se vyznačuje asymetrickou hysterezní smyčkou , která je spojena s přítomností tvrdé magnetické vrstvy, která fixuje směr magnetizace v pracovním rozsahu polí [47] [48] .

Spin ventily také vykazují anizotropní magnetorezistenci , což vede k asymetrii křivky citlivosti. Její zohlednění dává hodnotu magnetorezistence, která se velmi dobře shoduje s pozorovanou v praxi [49] .

Implementace na pevných discích

Na pevných magnetických discích (HDD) jsou informace kódovány pomocí magnetických domén , když je jednomu směru magnetizace v nich přiřazena logická jednotka a opačnému - logická nula. Rozlišujte mezi podélným a kolmým záznamovým způsobem.

V podélném způsobu jsou domény umístěny v rovině desky, to znamená, že směr v nich je rovnoběžný s povrchem. Mezi doménami se vždy tvoří přechodová oblast ( doménová stěna ), v jejíž oblasti vystupuje na povrch magnetické pole . Pokud byla doménová stěna vytvořena na hranici dvou severních pólů domén, pak pole směřuje ven, a pokud byla tvořena jižními póly, pak dovnitř. Pro čtení směru magnetického pole nad doménovou stěnou je v antiferomagnetické vrstvě senzoru směr magnetizace fixován kolmo k rovině kotoučové desky a ve vrstvě senzoru rovnoběžně s ní. Změna směru vnějšího magnetického pole vychyluje magnetizaci ve vrstvě senzoru z rovnovážné polohy nahoru nebo dolů. Když se směr vychýlení shoduje se směrem v pevné vrstvě, elektrický odpor snímače klesá a naopak je detekován nárůst odporu v různých směrech. Je tedy určena vzájemná orientace domén, přes které čtecí hlava prošla [50] .

V současné době se hojně využívá vertikální uspořádání domén, které umožňuje výrazně zvýšit bitovou hustotu na povrchu waferu [51] . V tomto případě vyplouvá na povrch pole tvořené samotnou doménou.

Magnetická RAM

Magnetorezistivní buňka paměti s náhodným přístupem ( MRAM ) se skládá ze struktury podobné senzoru na rotačním ventilu. Hodnota uloženého bitu může být zakódována směrem magnetizace ve vrstvě senzoru, v tomto případě fungující jako nosič informace. Čtení probíhá měřením odporu konstrukce. Výhodou této technologie je bez ohledu na zdroje energie [K 2] nízká spotřeba a vysoká rychlost [26] .

V typické jednotce paměti s magnetorezistivním efektem, která ukládá jeden bit informace, je struktura GMR formátu CIP umístěna mezi dva vodiče orientované navzájem kolmo. Tyto vodiče se nazývají řádkové a sloupcové vedení. Impulzy elektrického proudu procházející vedením vytvářejí vírové magnetické pole , které působí na strukturu GMR. Obrysy siločar siločáry jsou blízké elipsám a směr pole (ve směru nebo proti směru hodinových ručiček) je určen směrem proudu podél čáry. V tomto případě je použita struktura GMR, jejíž magnetizace uvnitř je orientována podél linie struny.

Směr pole vytvořeného sloupcovou čarou je tedy směrován téměř rovnoběžně s magnetickými momenty a nemůže je obrátit. Strunová čára vytváří na ně kolmé pole a bez ohledu na velikost pole dokáže otočit magnetizaci pouze o 90°. Při současném průchodu pulsů podél linií řad a sloupců bude celkové magnetické pole v místě struktury GMR směřováno v ostrém úhlu vzhledem k některým momentům a v tupém úhlu vzhledem k jiným. Pokud hodnota pole překročí určitou kritickou hodnotu, tato změní svůj směr.

Používají se různá schémata pro ukládání a čtení informací z popsané buňky. V jednom z nich jsou informace uloženy v pohyblivé vrstvě struktury. Operace čtení pak určí, zda se při působení magnetického pole změnil odpor konstrukce. V tomto případě je načtený bit vymazán a musí být znovu zapsán do buňky. V jiném schématu jsou informace uloženy v pevné vrstvě, což vyžaduje vyšší proudy pro zápis ve srovnání se čtecími proudy [52] .

Dosud v případě MRAM ustoupil obří magnetorezistivní efekt tunelovému efektu [53] . Takové struktury také vyžadují hradlové prvky, aby se zabránilo bludným proudům mezi paměťovými buňkami. Takovým ventilovým prvkem může být tranzistor MOS , na jehož kolektor je připojena struktura GMS, zdroj - zem a hradlo - jedna z linek sloužících ke čtení [54] .

Další použití

Magnetorezistivní izolátory pro bezkontaktní přenos signálu mezi dvěma galvanicky oddělenými částmi elektrických obvodů byly poprvé demonstrovány v roce 1997 jako alternativa k optočlenům z důvodu lepší integrovatelnosti . Wheatstoneův můstek čtyř identických zařízení GMR je necitlivý na stejnoměrné magnetické pole a reaguje pouze tehdy, když jsou směry polí v sousedních nohách můstku antiparalelní. Podobná zařízení, demonstrovaná v roce 2003 , lze použít jako usměrňovače s lineární frekvenční odezvou . Zobecněný na čtyři nezávislé proudy, podobný můstkový obvod (transpinor, anglicky transpinnor ) vyrobil Siongte Bai v roce 2002 a lze jej použít jako logické hradlo [34] [55] .

Viz také

Poznámky

Komentáře

↑ Schéma neukazuje přítomnost magnetické hystereze , protože tvar její smyčky v supermřížce výrazně závisí na tloušťce nemagnetické vrstvy. Ve Firthových experimentech byla pozorována dobře vyjádřená hystereze se saturačním polem asi 4 kG a zbytkovou magnetizací asi 60 % saturační magnetizace při tloušťce nemagnetické mezivrstvy rovné nm. Ale při poklesu na hodnotu 0,9 nm, odpovídající nejvyšší dosažené HMR, se smyčka zmenšila na úzký protáhlý obrazec se saturačním polem 20 kG a nízkou zbytkovou magnetizací (viz Baibich M. N et al. Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices (neopr.) // PRL. - 1988. - V. 61 , č. 21. - S. 2472-2475 . - doi : 10.1103/ PhysRevLett.261.247 $d_{{Cu}}=1,8$ $d_{{Cu}}$
↑ Uložení stavu buňky, která uchovává jeden bit informace při vypnutí napájení, je možné díky přítomnosti potenciální bariéry , kterou je nutné překonat, aby se změnil směr magnetizace ve volné (dotykové) vrstvě během přechodu mezi paralelní a antiparalelní stavy struktury (viz Denny D. Tang, Yuan - Jen Lee, Magnetic Memory: Fundamentals and Technology - Cambridge University Press, 2010. - S. 103. - 208 s. - ISBN 978-0521449649 . ).

Zdroje

↑ 1 2 3 4 5 6 Nikitin S. A. Giant magnetoresistance // Soros Review Journal. - 2004. - T. 8 , č. 2 . - S. 92-98 .
↑ 1 2 E. L. Nagajev. Lanthanové manganity a další magnetické vodiče s obří magnetorezistencí // Uspekhi Fizicheskikh Nauk . - Ruská akademie věd , 1996. - T. 166 , č. 8 . - S. 833-858 . - doi : 10.3367/UFNr.0166.199608b.0833 . (Ruština)
↑ Kolosální magnetorezistence, uspořádání náboje a související vlastnosti oxidů manganu / Ed. od CNR Rao a B. Raveau. - World Scientific Publishing Co, 1998. - S. 2. - 356 s. - ISBN 978-981-02-3276-4 .
↑ Hirota, E., Sakakima, H., Inomata, K. Giant Magneto-Resistance Devices. - Springer, 2002. - S. 30. - 177 s. — ISBN 978-3-540-41819-1 .
↑ Ya. M. Mukovsky. Získávání a vlastnosti materiálů s kolosální magnetorezistencí // Ros. chem. a. - 2001. - T. XLV , č. 5-6 . - S. 32-41 .
↑ Alfred Brian Pippard. Magnetorezistence v kovech. - Cambridge University Press, 2009. - Sv. 2. - S. 8. - 268 s. - (Cambridge Studies in Low Temperature Physics). — ISBN 9780521118804 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Claude Chappert, Albert Fert a Frédéric Nguyen Van Dau. Vznik spinové elektroniky v ukládání dat (anglicky) // Nature Materials : journal. - 2007. - Sv. 6 . - S. 813-823 . - doi : 10.1038/nmat2024 .
↑ Hirota, E., Sakakima, H., Inomata, K. Giant Magneto-Resistance Devices. - Springer, 2002. - S. 23. - 177 s. — ISBN 978-3-540-41819-1 .
↑ Nobelova cena za fyziku 2007 . Oficiální webová stránka Nobelovy ceny. Získáno 27. února 2011. Archivováno z originálu 10. srpna 2011.
↑ Frederick Seitz, David Turnbull. Pokroky ve výzkumu a aplikacích. - Academic Press, 1957. - Sv. 5. - S. 31. - 455 s. — (Fyzika pevných látek). — ISBN 978-0126077056 .
↑ Aboaf JA New Magnetoresistive Materials (Angl.) (9. října 1984). — Patent Spojených států č. 4476454. Staženo 11. dubna 2011.
↑ 1 2 Firth A. Vznik, vývoj a perspektivy spintroniky // UFN. - 2008. - T. 178 , č. 12 . - S. 1336-1348 . - doi : 10.3367/UFNr.0178.200812f.1336 . (Ruština)
↑ 1 2 3 4 5 M. N. Baibich, J. M. Broto, A. Fert, F. Nguyen Van Dau, F. Petroff, P. Eitenne, G. Creuzet, A. Friederich a J. Chazelas. Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices (anglicky) // Physical Review Letters : journal. - 1988. - Sv. 61 , č. 21 . - str. 2472-2475 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.61.2472 .
↑ Tsymbal EY a Pettifor DG Perspectives of Giant Magnetoresistance // Fyzika pevných látek / Ed. od Henry Ehrenreich, Frederick Seitz, David Turnbull, Frans Spaepen. - Academic Press, 2001. - Sv. 56. - S. 120. - 483 s. — (Fyzika pevných látek: Pokroky ve výzkumu a aplikacích). — ISBN 9780126077568 .
↑ RE Camley a J. Barnaś. Teorie obřích magnetorezistentních jevů v magnetických vrstvených strukturách s antiferomagnetickou vazbou // Phys . Rev. Lett : deník. - 1989. - Sv. 63 , č. 6 . - str. 664-667 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.63.664 .
↑ Peter M. Levy, Shufeng Zhang, Albert Fert. Elektrická vodivost magnetických vícevrstvých struktur (anglicky) // Phys. Rev. Lett : deník. - 1990. - Sv. 65 , č. 13 . - S. 1643-1646 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.65.1643 .
↑ 1 2 T. Valet, A. Fert. Teorie kolmé magnetorezistence v magnetických vícevrstvách (anglicky) // Physical Review B : journal. - 1993. - Sv. 48 , č. 10 . - str. 7099-7113 . - doi : 10.1103/PhysRevB.48.7099 .
↑ Nagasaka K. a kol. Technologie CPP-GMR pro budoucí magnetický záznam s vysokou hustotou . Fujitsu (30. června 2005). Získáno 11. dubna 2011. Archivováno z originálu 10. srpna 2011.
↑ KHJ Buschow. Stručná encyklopedie magnetických a supravodivých materiálů . — 2. - Elsevier, 2005. - S. 580 . — 1339 s. — ISBN 9780080445861 .
↑ Tsymbal EY a Pettifor DG Perspectives of Giant Magnetoresistance // Fyzika pevných látek / Ed. od Henry Ehrenreich, Frederick Seitz, David Turnbull, Frans Spaepen. - Academic Press, 2001. - Sv. 56. - S. 122. - 483 s. — (Fyzika pevných látek: Pokroky ve výzkumu a aplikacích). — ISBN 9780126077568 .
↑ Tsymbal EY a Pettifor DG Perspectives of Giant Magnetoresistance // Fyzika pevných látek / Ed. od Henry Ehrenreich, Frederick Seitz, David Turnbull, Frans Spaepen. - Academic Press, 2001. - Sv. 56. - S. 126-132. — 483 s. — (Fyzika pevných látek: Pokroky ve výzkumu a aplikacích). — ISBN 9780126077568 .
↑ Savelyev I. V. Elektřina a magnetismus // Kurz obecné fyziky. - M .: Astrel AST, 2004. - T. 2. - S. 271-274. — 336 s. - 5000 výtisků. — ISBN 5-17-003760-0 .
↑ 1 2 K. HJ Buschow. Stručná encyklopedie magnetických a supravodivých materiálů . — 2. - Elsevier, 2005. - S. 254 . — 1339 s. — ISBN 9780080445861 .
↑ Stöhr, J. a Siegmann, HC Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - S. 638. - 820 s. — ISBN 978-3540302827 .
↑ J. Inoue, T. Tanaka a H. Kontani. Anomální a spinové Hallovy jevy v magnetických granulárních filmech (anglicky) // Physical Review B : journal. - 2009. - Sv. 80 , č. 2 . — P. 020405(R) . - doi : 10.1103/PhysRevB.80.020405 .
↑ 1 2 3 4 Ph.D. A. V. Chvalkovský. Obří magnetorezistence: od objevu k Nobelově ceně (nedostupný odkaz) . AMT&C. Datum přístupu: 27. února 2011. Archivováno z originálu 8. ledna 2015. (neurčitý)
↑ 1 2 3 Bass, J., Pratt, WP Current-perpendicular (CPP) magnetoresistance in magnetic metallic multilayers (anglicky) // JMMM : journal. - 1999. - Sv. 200 _ - str. 274-289 . - doi : 10.1016/S0304-8853(99)00316-9 .
↑ O. V. Treťjak, V. A. Lvov, O. V. Barabanov. Fyzikální základy spinové elektroniky. - K . : Kyjevská univerzita, 2002. - S. 243. - 314 s. — ISBN 966-594-323-5 .
↑ O. V. Treťjak, V. A. Lvov, O. V. Barabanov. Fyzikální základy spinové elektroniky. - K .: Kyjevská univerzita, 2002. - S. 258-261, 247-248. — 314 s. — ISBN 966-594-323-5 .
↑ O. V. Treťjak, V. A. Lvov, O. V. Barabanov. Fyzikální základy spinové elektroniky. - K . : Kyjevská univerzita, 2002. - S. 258-261. — 314 s. — ISBN 966-594-323-5 .
↑ O. V. Treťjak, V. A. Lvov, O. V. Barabanov. Fyzikální základy spinové elektroniky. - K . : Kyjevská univerzita, 2002. - S. 247-248. — 314 s. — ISBN 966-594-323-5 .
↑ Stöhr, J. a Siegmann, HC Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - S. 641. - 820 s. — ISBN 978-3540302827 .
↑ Stöhr, J. a Siegmann, HC Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - S. 648-649. — 820p. — ISBN 978-3540302827 .
↑ 1 2 3 4 5 6 R. Coehoorn. Nové magnetoelektronické materiály a zařízení . Obrovská magnetorezistence a magnetické interakce ve výměnných spin-ventilech. Poznámky k přednášce . Technische Universiteit Eindhoven (2003). Získáno 25. dubna 2011. Archivováno z originálu 10. srpna 2011.
↑ 1 2 A. B. Granovskij, M. Iljin, A. Žukov, V. Žuková, H. Gonzalez. Obří magnetorezistence granulárních mikrodrátů: spin-dependentní rozptyl v intergranulárních prostorech // FTT. - 2011. - T. 53 , č. 2 . - S. 299-301 .
↑ KHJ Buschow. Stručná encyklopedie magnetických a supravodivých materiálů . — 2. - Elsevier, 2005. - S. 248 . — 1339 s. — ISBN 9780080445861 .
↑ Dali Sun, Lifeng Yin, Chengjun Sun, Hangwen Guo, Zheng Gai, X.-G. Zhang, TZ Ward, Zhaohua Cheng a Jian Shen. Obří magnetorezistence v organických spinových ventilech // Phys . Rev. Lett : deník. - 2010. - Sv. 104 , č. 23 . — S. 236602 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.104.236602 .
↑ Rui Qin, Jing Lu, Lin Lai, Jing Zhou, Hong Li, Qihang Liu, Guangfu Luo, Lina Zhao, Zhengxiang Gao, Wai Ning Mei a Guangping Li. Obří magnetorezistence při pokojové teplotě přes jednu miliardu procent v holém grafenovém nanopáskovém zařízení // Physical Review B : journal . - 2010. - Sv. 81 , č. 23 . — S. 233403 . - doi : 10.1103/PhysRevB.81.233403 .
↑ Ultratenké magnetické struktury / Ed. od B. Heinricha a J.A.C. Blanda. - Springer, 2005. - Sv. IV. - S. 161-163. — 257p. - (Aplikace nanomagnetismu). — ISBN 978-3-540-21954-5 .
↑ 1 2 Evgeny Tsymbal. Struktury GMR . University of Nebraska-Lincoln. Získáno 11. dubna 2011. Archivováno z originálu 10. srpna 2011.
↑ Hari Singh Nalwa. Příručka tenkovrstvých materiálů: Nanomateriály a magnetické tenké vrstvy. - Academic Press, 2002. - Sv. 5. - S. 518-519. — 633 s. — ISBN 9780125129084 .
↑ 1 2 Hari Singh Nalwa. Příručka tenkovrstvých materiálů: Nanomateriály a magnetické tenké vrstvy. - Academic Press, 2002. - Sv. 5. - S. 519. - 633 s. — ISBN 9780125129084 .
↑ Hari Singh Nalwa. Příručka tenkovrstvých materiálů: Nanomateriály a magnetické tenké vrstvy. - Academic Press, 2002. - Sv. 5. - S. 519, 525-526. — 633 s. — ISBN 9780125129084 .
↑ Pu F.C. Aspects of Modern Magnetism: Lecture Notes of the Eighth Chinese International Summer School of Physics Peking, Čína 28. srpna-7. září 1995 / Ed. od YJ Wang, CH Shang. - World Scientific Pub Co Inc, 1996. - S. 122 . — 271p. — ISBN 978-9810226015 .
↑ Guimaraes, Alberto P. Principy nanomagnetismu. — Springer, 2009. — S. 132. — 224 s. — ISBN 978-3-642-01481-9 .
↑ Magnetické domény v granulovaných materiálech GMR . Národní institut pro standardy a technologie. Získáno 12. března 2011. Archivováno z originálu 10. srpna 2011. (neurčitý)
↑ Elliot Brown a Matthew Wormington. Zkoumání struktur obří magnetorezistence (GMR) pomocí rentgenové difrakce a odrazivosti . Mezinárodní centrum pro difrakční data. Získáno 12. března 2011. Archivováno z originálu 10. srpna 2011. (neurčitý)
↑ B.C. Dodrill, B.J. Kelley. Magnetická in-line metrologie pro GMR Spin-Valve senzory . Lake Shore Cryotronics, Inc. Získáno 12. března 2011. Archivováno z originálu 10. srpna 2011. (neurčitý)
↑ Magnetické multivrstvy a obří magnetorezistence / Ed. od U. Hartmanna. - Springer, 2000. - Sv. 37. - S. 111. - 321 s. - (Springer Series in Surface Sciences). — ISBN 978-3-540-65568-8 .
↑ O. V. Treťjak, V. A. Lvov, O. V. Barabanov. Fyzikální základy spinové elektroniky. - K . : Kyjevská univerzita, 2002. - S. 285-286. — 314 s. — ISBN 966-594-323-5 .
↑ Martin Jaeger. "Zničení mýtů": Magnetické pole a HDD . Chip Online UA (26. dubna 2011). Získáno 30. dubna 2011. Archivováno z originálu 10. srpna 2011. (Ruština)
↑ O. V. Treťjak, V. A. Lvov, O. V. Barabanov. Fyzikální základy spinové elektroniky. - K . : Kyjevská univerzita, 2002. - S. 289-291. — 314 s. — ISBN 966-594-323-5 .
↑ Zaitsev D. D. Magnetoresistance, Tunnel . Slovník nanotechnologií a pojmů souvisejících s nanotechnologií . Rosnano. Získáno 11. dubna 2011. Archivováno z originálu 10. srpna 2011. (neurčitý)
↑ Denny D. Tang, Yuan-Jen Lee. Magnetická paměť: Základy a technologie . - Cambridge University Press, 2010. - S. 93-95 . — 208p. — ISBN 978-0521449649 .
↑ Torok, EJ; Zurn, S.; Sheppard, L.E.; Spitzer, R.; Seongtae Bae; Judy, JH; Egelhoff, WF Jr.; Chen, PJ „Transpinnor“: Nové obří magnetorezistivní zařízení s rotačním ventilem (neopr.) // INTERMAG Europe 2002. Digest of Technical Papers. 2002 IEEE International. - 2002. - S. AV8 . — ISBN 0-7803-7365-0 . - doi : 10.1109/INTMAG.2002.1000768 .

Literatura

Články

Fert A. Vznik, vývoj a perspektivy spintroniky // Phys. - 2008. - T. 178 , č. 12 . - S. 1336-1348 . - doi : 10.3367/UFNr.0178.200812f.1336 . (Ruština)

P. Grünberg, R. Schreiber, Y. Pang, M. B. Brodsky a H. Sowers. Vrstvené magnetické struktury: Důkazy pro antiferomagnetickou vazbu Fe vrstev napříč Cr mezivrstvami // Physical Review Letters : journal . - 1986. - Sv. 57 , č. 19 . - S. 2442-2445 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.57.2442 . — PMID 10033726 .
A. Vedyayev, M. Chshiev, N. Ryzhanova, B. Dieny, C. Cowache a F. Brouers. Jednotná teorie obří magnetorezistence CIP a CPP v magnetických sendvičích (anglicky) // JMMM : journal. - 1997. - Sv. 172 , č.p. 1-2 . - str. 53-60 . - doi : 10.1016/S0304-8853(97)00081-4 .
Bazaliy, YB, Jones, BA a Zhang, S.-C. Modifikace Landau-Lifshitzovy rovnice za přítomnosti spinově polarizovaného proudu v kolosálních a obřích magnetorezistivních materiálech // PRB : journal. - 1998. - Sv. 57 , č. 6 . - P.R3213-R3216 . - doi : 10.1016/S0304-8853(97)00081-4 .

Knihy

Hirota, E., Sakakima, H., Inomata, K. Giant Magneto-Resistance Devices. - Springer, 2002. - 177 s. — ISBN 978-3-540-41819-1 .
Adrian D. Torres, Daniel A. Perez. Obří magnetorezistence: Nový výzkum. - Nova Science Publishers, 2008. - 289 s. — ISBN 9781604567335 .
Nicola A. Spaldin. Magnetické materiály: Základy a aplikace. — 2. vyd. - Cambridge University Press: 2010. - 288 s. — ISBN 9780521886697 .
Peter R Savage. Giant Magnetoresistance: Technologie a trhy pro senzory, disková úložiště, Mram a Spintronics. - John Wiley & Sons Inc, 2000. - Sv. 276. - 136 s. — (Technické poznatky). — ISBN 9780471414162 .

Odkazy

O. Baklitskaja. Nobelovy ceny 2007. Obří magnetorezistence je triumfem základní vědy (nepřístupný odkaz) . Věda a život . Získáno 27. února 2011. Archivováno z originálu 25. března 2012. (neurčitý)
I. Ivanov. Nobelova cena za fyziku - 2007 . Elementy.ru (16. října 2007). Získáno 27. dubna 2011. Archivováno z originálu 10. srpna 2011. (neurčitý)
Moderní magnetická paměťová média. Magnetická záznamová a přehrávací zařízení. magnetooptická paměťová média. . Výzkumný ústav jaderné fyziky. D. V. Skobeltsyn. Získáno 30. dubna 2011. Archivováno z originálu 10. srpna 2011. (neurčitý)
José Ignacio Pascual. Magnetismus a magnetické materiály . Freie Universität Berlin. — Prezentace o základech magnetismu a účinku obří magnetorezistence. Získáno 14. května 2011. Archivováno z originálu 10. srpna 2011.
Nobel Resistance: The Hard Drive Prize (odkaz nepřístupný) . Popular Mechanics Magazine ( 10. října 2007). Datum přístupu: 29. června 2011. Archivováno z originálu 19. února 2012. (neurčitý)

Slovníky a encyklopedie	Skvělý norský Britannica (online)