Magnetorezistență uriașă

Magnetorezistența gigant , magnetoresistența giant [1] , GMR ( ing. Magnetorezistența gigant , GMR ) este un efect mecanic cuantic observat în peliculele subțiri de metal constând din straturi alternative feromagnetice și conductoare nemagnetice. Efectul constă într-o schimbare semnificativă a rezistenței electrice a unei astfel de structuri cu o schimbare a direcției reciproce de magnetizare a straturilor magnetice adiacente. Direcția de magnetizare poate fi controlată, de exemplu prin aplicarea unui câmp magnetic extern . Efectul se bazează pe împrăștierea electronilor , care depinde de direcția spinului . Pentru descoperirea magnetoresistenței gigantice în 1988, fizicienii Albert Firth ( Universitatea Paris-South XI ) și Peter Grünberg ( Centrul de Cercetare Jülich ) au primit Premiul Nobel pentru Fizică în 2007.

Scopul principal al efectului îl reprezintă senzorii de câmp magnetic folosiți pentru a citi informațiile din hard disk-uri , biosenzori, dispozitive MEMS etc. Structurile multistrat cu magnetorezistă gigantică au fost folosite în RAM magnetorezistivă ca celule care stochează un bit de informații.

În literatură, termenul de magnetorezistă giant este uneori confundat cu magnetoresistența colosală (CMR) a semiconductorilor fero- și antiferomagnetic [2] [3] , care nu este asociat cu o structură multistrat.

Formulare matematică

Magnetorezistența este dependența rezistenței electrice a probei de mărimea câmpului magnetic extern . Numeric se caracterizează prin valoare

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

unde este rezistența probei în absența unui câmp magnetic și este rezistența acesteia într-un câmp magnetic cu o putere [4] [5] . În practică se folosesc și forme alternative de înregistrare, care diferă prin semnul expresiei și folosesc rezistivitatea electrică [1] [2] . Uneori se folosește raportul dintre modificarea rezistenței și valoarea acesteia în câmpul zero [6] . $R(0)$ $R(H)$ $H$

Termenul „magnetorerezistență gigant” indică faptul că valoarea pentru structurile multistrat depășește semnificativ rezistența magnetică anizotropă , care de obicei nu este mai mult de câteva procente [7] [8] . $\delta _{H}$

Istoricul descoperirilor

Efectul GMR a fost descoperit experimental în 1988 de două echipe de cercetare independent una de cealaltă: laboratoarele lui Albert Firth și Peter Grünberg . Semnificația practică a acestei descoperiri a fost marcată de acordarea Premiului Nobel pentru Fizică lui Firth și Grünberg în 2007 [9] .

Fundal

Primele modele matematice care descriu efectul magnetizării materialelor asupra mobilității purtătorilor de curent în ele datorită prezenței spinului au apărut încă din 1936 . Faptele experimentale care indică potențialul de creștere a efectului dependenței rezistenței de câmpul magnetic (adică în creștere ) sunt cunoscute încă din anii 1960 . Până la sfârșitul anilor 1980, rezistența magnetică anizotropă a fost bine studiată de către fizicieni [10] [11] , dar valoarea acestui efect nu a depășit câteva procente [7] . Studiul practic al metodelor de mărire a devenit posibil odată cu apariția unor metode precum epitaxia fasciculului molecular , care fac posibilă producerea de filme subțiri multistrat cu o grosime de câțiva nanometri [12] . $\delta _{H}$ $\delta _{H}$ $\delta _{H}$

Experimentul și explicația lui

Firth și Grunberg au studiat efectele asociate cu rezistența electrică a structurilor care includ materiale feromagnetice și neferomagnetice. În special, Fert a studiat conductivitatea filmelor multistrat, iar Grünberg în 1986 a descoperit interacțiunea de schimb de natură antiferomagnetică în filmele Fe / Cr [12] .

În lucrarea în care s-a anunțat descoperirea efectului, s-a studiat magnetoresistența superrețelelor ( 001) Fe / (001) Cr . În acest experiment, straturi de fier și crom au fost depuse pe o rețea cubică (001) GaAs centrată pe corp în vid înalt la o temperatură a substratului de aproximativ 20 °C [13] .

Cu o grosime a stratului de fier de 3 nm și variind grosimea stratului de crom nemagnetic între ele de la 0,9 la 3 nm, o creștere a grosimii straturilor de crom din superlatice a slăbit cuplajul antiferomagnetic dintre straturile de fier și demagnetizarea. câmp . Acesta din urmă a scăzut, de asemenea, pe măsură ce temperatura a crescut de la 4,2 K la temperatura camerei. O modificare a grosimii straturilor intermediare nemagnetice a condus la o scădere semnificativă a magnetizării reziduale în bucla de histerezis . S-a arătat o dependență puternică a rezistenței probei (o modificare de până la 50%) de mărimea câmpului magnetic extern la o temperatură de 4,2 K. În articolul lui Firth din 1988, noul efect a fost numit magnetoresistență gigantică pentru a sublinia magnitudinea sa semnificativă în comparație cu magnetoresistența anizotropă [13] [14] .

Autorii descoperirii au sugerat, de asemenea, că efectul se bazează pe așa-numita împrăștiere dependentă de spin a electronilor în superlatice (dependența rezistenței straturilor de orientarea reciprocă a magnetizării lor și de direcția spinurilor electronilor) [13] . Descrierea teoretică a HMR pentru diverse direcții curente a fost făcută în următorii câțiva ani. Direcția curentului de-a lungul straturilor (așa-numita CIP-geometry, curent englezesc în plan - curent în plan) în aproximarea clasică a fost studiată de R. Camley în 1989 [15] , iar în cea cuantică - de către P. Levy în 1990 [16] . Teoria GMR pentru curent direcționat perpendicular pe straturi (geometrie CPP, curent perpendicular pe plan), cunoscută sub numele de teoria Jack-Firth, a fost publicată în 1993 [17] . În același timp, CPP-geometria [18] prezintă un interes practic , deoarece senzorii bazați pe aceasta, propuși pentru prima dată de R. Rothmayer în 1994 , demonstrează o sensibilitate mai mare decât senzorii bazați pe CIP [19] .

Teorie

Bazele

Imprăștire dependentă de rotație

Rezistența electrică a unei probe depinde de mulți factori, printre care în materialele ordonate magnetic un rol important îl joacă împrăștierea electronilor pe subrețeaua magnetică a cristalului , adică un set de atomi echivalenti cristalografic cu un atom atomic diferit de zero. moment magnetic care formează propria lor rețea cristalină . Difuzarea depinde de orientarea spinului electronului în raport cu momentele magnetice ale atomilor. De obicei, se presupune că electronii de conducție interacționează minim cu atomii al căror moment magnetic are o direcție paralelă cu spinul lor și maxim dacă sunt antiparaleli. Interacțiunea va fi puternică și în starea paramagnetică , în care momentele magnetice ale atomilor sunt direcționate aleatoriu, fără o direcție preferată de magnetizare [1] [7] [20] .

Pentru conductori atât de buni precum aurul sau cuprul, nivelul Fermi este în interiorul zonei sp, iar zona d este complet umplută. În feromagneți , se observă o situație diferită. În ele, dependența interacțiunii electronilor cu atomii de direcția spinurilor lor este asociată cu ocuparea zonei responsabile de proprietățile magnetice (3d pentru metale feromagnetice precum fierul , nichelul sau cobaltul ). Banda d a feromagneților este împărțită, deoarece conține un număr diferit de electroni cu spini direcționați „sus” și „jos”. Acesta este motivul diferenței de densitate a stărilor electronice la nivelul Fermi pentru spinuri direcționate în direcții opuse. Aici se vorbește despre direcția minoritară a spinurilor electronilor ( de exemplu electronii minoritar-spin ) pentru acea parte a zonei d, care este mai puțin plină (de exemplu, unde spinurile sunt îndreptate în jos), și cea principală pentru a doua parte ( ing. electroni cu spin majoritar ), care se dovedește a fi complet umplut (spatele îndreptat în sus). Nivelul Fermi pentru direcția principală a spinului este în interiorul zonei sp, iar mișcarea lor într-un feromagnet este similară cu mișcarea electronilor într-un metal nemagnetic. Pentru direcția minoră a spinurilor electronilor, benzile sp și d se dovedesc a fi hibridizate , iar nivelul Fermi se află în interiorul benzii d. Banda hibridizată spd a feromagneților se caracterizează printr-o densitate mare de stări, care se manifestă ca o scădere a drumului liber al electronilor cu direcție de spin minoră față de cea principală prin benzi [1] [7] . În nichelul dopat cu cobalt, raportul (pentru electronii cu direcții de spin opuse) poate crește la 20 sau scădea la 0,3 atunci când este dopat cu crom [21] . $\lambda$ $\lambda _{\uparrow }/\lambda _{\downarrow }$

Conform teoriei Drude , conductivitatea este proporțională cu calea liberă medie [22] și cunoștințele permit estimarea raportului conductivităților pentru aceste două grupuri de purtători de curent. Calea liberă medie tipică a electronilor în filmele subțiri de metal variază de la câteva unități la câteva zeci de nanometri. Electronul „își amintește” direcția spinului la așa-numita lungime de relaxare a spinului (numită și lungimea difuziei spinului ), care poate depăși semnificativ calea liberă medie. Determină eficiența transportului de electroni polarizați de spin. Când se observă dependența rezistenței electrice de direcția de spin a purtătorului de curent, se vorbește despre o propagare dependentă de spin a electronilor. Imprăștirea dependentă de spin în feromagneți are loc în timpul tranzițiilor electronilor de conducție între benzile 4s nedespărțite și benzile 3d divizate [1] [7] . $\lambda _{\uparrow }/\lambda _{\downarrow }$

Există materiale pentru care interacțiunea dintre electroni și atomi, ale căror spinuri și momente magnetice sunt antiparalele, este mai slabă. Prin combinarea ambelor tipuri de materiale se poate obține așa-numitul efect invers HMR [7] [23] . Așadar, în cazurile în care un mecanism de interacțiune specific nu este fundamental, pentru a păstra generalitatea abordării, se vorbește de conductivitate pentru electroni cu direcțiile de spin principal și nefundamental, care corespund unei densități mai mari și mai mici de stări electronice. . Determinarea relației dintre conductivitățile sau rezistivitățile pentru aceste două grupuri de electroni este suficientă pentru a construi o teorie fenomenologică [24] [25] .

Structura benzii electronice (stânga) și densitatea stărilor (dreapta)
Cupru (metal nemagnetic). F este nivelul Fermi. Pe axa verticală, energia este în eV .
Cobalt (direcția principală de rotație)
Cobalt (direcția minoră de rotație)

Geometriile conexiunilor CIP și CPP

O superrețea magnetică poate fi conectată la un circuit electric în două moduri. Cu așa-numita geometrie CIP ( curentul englezesc în plan , curent în plan), curentul electric se propagă de-a lungul straturilor superlaticei, iar electrozii sunt amplasați pe o parte a întregii structuri. Cu geometria CPP ( curent perpendicular pe plan ) , curentul se propagă perpendicular pe straturile superrețelei, iar electrozii sunt amplasați pe părțile opuse ale acesteia [7] . CPP-geometria se caracterizează prin valori GMR mai mari (de peste două ori față de CIP), dar prezintă și mai multe dificultăți pentru implementarea tehnică [26] [27] .

Trecerea curentului printr-o superrețea magnetică

Caracteristicile ordonării magnetice sunt diferite în superlaticele cu interacțiune feromagnetică (FSR) și antiferomagnetică (ASR) între straturi. În prima direcție, direcțiile de magnetizare în diferite straturi feromagnetice în absența unui câmp aplicat sunt aceleași; în a doua, direcții opuse alternează. Propagandu-se prin FSR, electronii cu o direcție de spin antiparalelă în raport cu magnetizarea rețelei practic nu se vor împrăștia, iar electronii cu un spin codirecțional cu magnetizarea stratului vor experimenta împrăștiere. În timpul trecerii ACP, electronii cu orice direcție de spin se vor împrăștia: evenimentele de împrăștiere pentru fiecare electron selectat individual vor avea loc atunci când trec printr-un strat cu o magnetizare co-direcționată către spinul său. Deoarece valoarea rezistenței eșantionului crește odată cu numărul de evenimente de împrăștiere, rezistența ASR va fi mai mare decât FSR [1] [7] .

Pentru a construi dispozitive care utilizează efectul GMR, este necesar să se poată comuta dinamic starea rețelei între stările cu magnetizare strat paralelă sau antiparalelă. În prima aproximare , densitatea de energie a interacțiunii a două straturi feromagnetice separate de un strat intermediar nemagnetic este proporțională cu produsul scalar al magnetizărilor lor:

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

Dependența coeficientului de grosimea stratului intermediar nemagnetic este descrisă de o funcție oscilantă. Prin urmare, poate schimba atât magnitudinea, cât și semnul. Dacă alegem în așa fel încât starea principală să fie starea antiparalelă, atunci trecerea superlaticei din starea antiparalelă (rezistență mare) la starea paralelă (rezistență scăzută) se va produce sub influența unui câmp extern. Rezistența totală a structurii poate fi reprezentată ca $J$ $d_{s}$ $J$ $d_{s}$

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

unde este rezistența FSR, este incrementul HMR, este unghiul dintre magnetizările straturilor învecinate [26] . $R_{0}$ $\Delta R$ $\theta \in [-\pi ,\pi ]$

Descriere matematică

Pentru formalizarea matematică a fenomenului se introduc două așa-numite canale de spin de conductivitate electrică, corespunzătoare conductivității electronilor , pentru care rezistența este minimă, respectiv maximă. Relația dintre ele este adesea definită în termeni de coeficient de anizotropie de spin , care poate fi introdus prin definirea rezistivităților electrice minime și maxime pentru un curent polarizat de spin sub forma $\beta$ $\rho _{{V\pm }}$

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

unde este rezistivitatea medie a feromagnetului [28] . $\rho _{F}$

Model de rezistență pentru structuri CIP și CPP

În condițiile în care împrăștierea purtătorilor de curent la interfața dintre un metal feromagnetic și nemagnetic este mică, iar direcția spinurilor electronilor este reținută pentru un timp suficient de lung, este convenabil să se ia în considerare un model în care rezistența probei va fi determinată de rezistenţele straturilor magnetice şi nemagnetice separat.

Prezența a două canale de conducere pentru electroni cu direcții de spin diferite în raport cu magnetizarea în straturile structurii înseamnă că circuitul echivalent al structurii GMR va consta din două conexiuni paralele corespunzătoare fiecăruia dintre canale. În acest caz, expresia pentru magnetorezistă ia forma

\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})}},

unde indicele y R indică orientările codirecționale și opuse ale magnetizării în straturi, este raportul dintre grosimile metalelor nemagnetice și magnetice și este rezistivitatea metalului nemagnetic. Această expresie este aplicabilă pentru structurile CIP și CPP. Dacă condiția este îndeplinită, această dependență poate fi rescrisă într-o formă mai simplă în ceea ce privește coeficientul de asimetrie de spin: $\chi=b/a$ $\rho _{N}$ $\chi \rho _{N}\ll \rho _{{F\pm }}$

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

Un astfel de dispozitiv, a cărui rezistență este diferită pentru electroni cu direcții de rotație diferite, este denumit în mod obișnuit o supapă de spin . Se spune că este deschis dacă magnetizările din straturile sale sunt orientate paralel, iar închise altfel [29] .

Derivarea formulelor de magnetorezistă

Fie ca superlaticele să fie formate din două straturi magnetice de grosimea a și un strat intermediar nemagnetic de grosimea b între ele. Dacă presupunem că în timpul trecerii unei astfel de structuri, timpul de rezidență al unui electron în fiecare dintre straturi este proporțional cu grosimea acestuia, atunci rezistivitatea structurii poate fi scrisă ca

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

unde indicii F1 și F2 indică primul și, respectiv, al doilea strat magnetic, iar N este stratul nemagnetic. Dacă neglijăm împrăștierea electronilor la trecerea prin limitele dintre straturi și relaxarea spinului, atunci pentru o probă de lungime L și aria secțiunii transversale S , rezistențele cu configurații de magnetizare paralelă și antiparalelă vor avea forma

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}\dreapta].

Aici, indicii rezistențelor integrale R denotă co-direcția magnetizării în straturile structurii (aici, se ține cont de faptul că circuitul echivalent al structurii arată ca o conexiune paralelă a canalelor pentru electroni cu spin opus. directii). Atunci magnetoresistența poate fi scrisă ca

{\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} )}},

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

În ceea ce privește CIP, circuitul echivalent al structurii CPP constă din canale de rezistență conectate în paralel pentru electroni cu direcții de spin opuse. Diferența față de cazul precedent este doar în coeficientul de proporționalitate dintre rezistențele specifice și integrale, deoarece electronul trebuie să depășească acum nu dimensiunea longitudinală L , ci grosimile straturilor a și b . Dacă notăm cu S aria structurii, atunci

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}}.

Aceasta înseamnă că expresia pentru magnetorezistă nu se va schimba:

{\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] . Modelul Jack-Firth

În 1993 , Thierry Valet și Albert Firth au publicat un model gigant de magnetorezistă pentru geometria CPP bazat pe ecuațiile Boltzmann . Esența teoriei este de a lua în considerare împărțirea potențialului chimic în două funcții în interiorul stratului magnetic, corespunzătoare electronilor cu spin paralel și antiparalel cu magnetizarea din acesta. Dacă presupunem că grosimea materialului nemagnetic este suficient de mică, atunci într-un câmp extern E 0 corecțiile la potențialul electrochimic și câmpul din interiorul probei vor avea forma

\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}}},

unde l s este lungimea medie de relaxare a spinului, iar coordonata este măsurată de la limita dintre straturile magnetice și nemagnetice ( corespunde unui feromagnet) [17] . De aici rezultă că acei electroni vor fi acumulați la interfața feromagnetului, pentru care potențialul chimic este mai mare [32] , ceea ce poate fi reprezentat ca potențial de acumulare de spin V AS , sau așa-numita rezistență de interfață (inerentă în limita interfeței feromagnet-material nemagnetic) $z$ $z<0$

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})}},

unde j este densitatea de curent din probă, l sN și l sF sunt lungimile de relaxare a spinului în materiale nemagnetice și respectiv magnetice [33] .

Obținerea metodelor

Materiale și date experimentale

Puteți alege destul de multe combinații de substanțe care vor avea efect de magnetorezistă gigantică [34] . Unele dintre cele utilizate în mod obișnuit și cercetate pe scară largă sunt următoarele:

FeCr [ 13]
Co 10 Cu 90 : la temperatura camerei [35] $\delta _{H}=40\;\%$
[110]Co 95 Fe 5 /Cu: la temperatura camerei [34] . $\delta _{H}=110\;\%$

Mărimea magnetorezistenței depinde de mulți parametri, cum ar fi geometria dispozitivului (CIP sau CPP), temperatura probei și grosimea straturilor de materiale feromagnetice și nemagnetice. La o temperatură de 4,2 K și o grosime fixă a stratului de cobalt de 1,5 nm, modificarea grosimii stratului de cupru de la 1 la 10 nm a condus la o scădere bruscă de la 80 la 10% a geometriei CIP. În același timp, cu geometria CPP, efectul maxim la nivelul de 125% a fost atins la d Cu =2,5 nm. O creștere la 10 nm a dus la o scădere la 60%. Dependenţa avea un caracter oscilant [36] . $d_{{Cu}}$ $\delta _{H}$ $d_{{Cu}}$ $\delta _{H}$ $\delta _{H}(d_{{Cu}})$

O superrețea de straturi de cobalt și cupru cu o grosime de 1,2 și, respectiv, 1,1 nm, cu o schimbare a temperaturii de la aproape de zero absolut la 300 K, a demonstrat o scădere a amplitudinii efectului de la 40 la 20% în geometria CIP. iar de la 100 la 55% în geometria CPP [27] .

Există studii ale supapelor de spin cu straturi intermediare nemetalice nemagnetice. În special, pentru straturile intermediare organice la 11 K, a fost înregistrată o magnetorezistă negativă gigantică de până la 40% [37] . Supapele de rotație bazate pe grafen de diferite modele au demonstrat HMR la un nivel de 12% la o temperatură de 7 K și 10% la o temperatură de 300 K. Cu toate acestea, estimările teoretice sugerează o limită superioară a efectului de până la 109 % [38] .

Efectul este sporit de utilizarea filtrelor de spin care polarizează spinurile electronilor în timpul trecerii unui curent electric, care sunt fabricate din metale precum cobaltul. Pentru o grosime a filtrului cu cale liberă medie a electronilor , a fost observată o schimbare a conductibilității , care poate fi scrisă ca $t$ $\lambda$ $\Delta G$

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

unde este modificarea conductibilității supapei de rotație fără filtru, este creșterea maximă a conductibilității la utilizarea unui filtru, este parametrul materialului filtrant [39] . $\Delta G_{{SV}}$ $\Delta G_{f}$ $\beta$

Tipuri de HMS

Clasificarea se face adesea în funcție de tipurile de dispozitive în care se manifestă efectul GMR [40] .

HMS în filme Superlatice antiferomagnetice

Efectul HMR în filme a fost observat pentru prima dată de Fert și Grünberg când au studiat superrețelele formate din straturi feromagnetice și nemagnetice. Grosimea stratului nemagnetic este aleasă astfel încât interacțiunea dintre straturi să fie antiferomagnetică și, ca urmare, starea fundamentală este orientarea antiparalelă a magnetizărilor în straturile magnetice învecinate. Apoi, sub acțiune externă, de exemplu, printr-un câmp magnetic, orientarea vectorilor de magnetizare în diferite straturi poate fi schimbată în paralel. Aceasta este însoțită de o modificare semnificativă a rezistenței electrice a structurii [13] .

Interacțiunea straturilor magnetice în astfel de structuri are loc cu ajutorul așa-numitei perechi antiferomagnetice . Consecința sa este o dependență oscilantă a coeficientului GMR de grosimea stratului intermediar nemagnetic. La primii senzori de câmp magnetic care foloseau superrețele antiferomagnetice, câmpul de saturație a fost foarte mare (până la zeci de mii de oersteds ) datorită interacțiunii antiferomagnetice puternice dintre filmele de crom și fier ( cobalt ) folosite în acestea, precum și câmpurilor puternice de anizotropie. în ele. Prin urmare, sensibilitatea unor astfel de dispozitive a fost foarte scăzută. Mai târziu, au început să folosească permalloy (în straturi magnetice) și argint (în straturi nemagnetice), ceea ce a redus câmpul de saturație la zeci de oersteds [41] .

Supape de rotire pe piața de schimb

Cea mai reușită configurație s-a dovedit a fi acele supape de rotație în care efectul HMR apare din cauza polarizării schimbului . Acestea constau dintr-un strat senzor, un strat intermediar, un strat „fix” și un strat de fixare direcționat antiferomagnetic. Ultimul dintre ele servește la fixarea direcției de magnetizare în stratul „fix”. Toate straturile, cu excepția stratului de fixare, sunt suficient de subțiri pentru a asigura o rezistență scăzută a structurii. Răspunsul la un câmp magnetic extern este schimbarea direcției de magnetizare a stratului senzorului în raport cu „fixul” [42] .

Principala diferență între astfel de supape de spin și alte dispozitive GMR multistrat este dependența monotonă a amplitudinii efectului de grosimea d N a stratului intermediar dintre straturile magnetice, care poate fi reprezentată ca o dependență fenomenologică.

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

unde este un anumit coeficient de normalizare GMR, este calea liberă medie a electronilor într-un material nemagnetic, d 0 este grosimea efectivă, ținând cont de șuntarea elementelor rămase ale structurii [40] [43] . Putem da o expresie similară pentru dependența de grosimea stratului feromagnetic: $\delta _{{H0}}$ $\lambda _{N}$

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

Semnificația parametrilor formulei este aceeași ca în dependența anterioară, dar acum pentru feromagnetul folosit [34] .

Structuri multistrat fără comunicare (valve pseudo-spin)

Efectul HMR poate fi observat și în absența împerecherii antiferomagnetice prin straturi. În acest caz, magnetoresistența apare din cauza diferenței de forțe coercitive (de exemplu, mai puțin pentru permalloy și mai mult pentru cobalt ). În structurile multistrat de tip permalloy/ cupru /cobalt/cupru, un câmp magnetic extern duce la comutarea între diferite direcții ale magnetizării de saturație în straturi (paralel la câmpuri mari și antiparalel la cele joase). Astfel de sisteme se caracterizează printr-un câmp de saturație mai mic și mai mare decât superrețelele cu cuplare antiferomagnetică [42] . Un efect similar este observat și în structurile de cobalt și cupru. De fapt, existența unor astfel de structuri înseamnă că condiția necesară pentru observarea HMR nu este prezența unei conexiuni între straturi, ci o anumită distribuție a momentului magnetic în structură, care poate fi controlată de un câmp extern [44] . $\delta _{H}$

Efectul GMR invers

În cazul efectului invers, se observă minimul de rezistență pentru orientarea antiparalelă a magnetizării în straturile superlatice . Efectul GMR invers este observat dacă straturile magnetice constau din materiale diferite, cum ar fi Ni Cr / Cu / Co /Cu. Dacă scriem rezistivitatea stratului pentru electroni cu direcții de spin opuse sub forma , atunci pentru straturile de nichel-crom și cobalt semnele coeficientului de asimetrie de spin vor fi diferite. Cu o grosime suficientă a stratului de NiCr, contribuția acestuia va depăși contribuția stratului de cobalt, ceea ce va duce la observarea unui efect invers [23] . Întrucât inversarea efectului depinde doar de semnul produsului coeficienților din straturile feromagnetice învecinate, și nu de semnele lor separat, pentru a face abstracție de la mecanismul specific al interacțiunii spinurilor electronilor cu momentele magnetice ale atomilor, semnul este uneori stipulat de autori , lucru care este luat în considerare în prezentarea ulterioară [27] . $\rho _{{\uparrow ,\downarrow }}={\frac {2\rho _{F}}{1\pm \beta }}$ $\beta$ $\beta$ $\beta$

Se știe că proprietăți similare stratului de nichel-crom vor fi expuse de nichel dopat cu vanadiu , în timp ce aliajele cu fier , cobalt , mangan , aur sau cupru nu vor conduce la observarea unui efect invers în structura considerată mai sus [45]. ] .

HMS în structuri granulare

HMR în aliaje granulare (până la zeci de nanometri) de metale feromagnetice și nemagnetice a fost descoperit în 1992 și ulterior explicat prin împrăștierea dependentă de spin a purtătorilor de curent pe suprafață și în volumul granulelor. Granulele formează clustere feromagnetice, de obicei cu un diametru de aproximativ 10 nm, înconjurate de un metal nemagnetic, care poate fi descris ca o superrețea de film eficientă. O condiție necesară pentru materialele unor astfel de aliaje este solubilitatea reciprocă slabă a componentelor (de exemplu, cobaltul și cuprul). Proprietățile unor astfel de structuri sunt puternic afectate de timpul și temperatura de recoacere: se poate obține un GMR negativ, care crește odată cu creșterea temperaturii [35] [46] .

Aplicație

Senzori pe supape de rotație

Schema generală

Unul dintre principalele domenii de aplicare a HMS este tehnologia de măsurare : pe baza efectului, au fost creați senzori de câmp magnetic pentru diverse scopuri (în capetele de citire ale unităților de disc , unde direcția câmpului magnetic este determinată într-o celulă). care stochează un pic de informație [26] , biosenzori [34] , mijloace de detectare și măsurare a oscilațiilor în MEMS [34] , etc.). Un senzor tipic care utilizează efectul GMR este format din șapte straturi:

substrat de siliciu .
strat de lipire.
Strat senzorial (nefix, mobil).
strat nemagnetic.
Strat de fixare (fixare).
Strat antiferomagnetic (fix).
strat protector.

Tantalul este adesea folosit ca strat de legare și de protecție , iar cuprul servește ca strat nemagnetic . În stratul senzor, magnetizarea poate fi orientată liber de un câmp magnetic extern. Este fabricat din compuși NiFe sau aliaje de cobalt . Stratul antiferomagnetic este realizat din folii FeMn sau NiMn. Direcția de magnetizare în ea este determinată de un strat de fixare dintr-un material magnetic dur , de exemplu, cobalt. Un astfel de senzor este caracterizat de o buclă de histerezis asimetrică , care este asociată cu prezența unui strat magnetic dur care fixează direcția de magnetizare în domeniul de operare al câmpurilor [47] [48] .

Supapele de rotație prezintă, de asemenea, magnetorezistă anizotropă , ceea ce duce la o asimetrie în curba de sensibilitate. Luarea în considerare dă valoarea magnetorezistății, care coincide foarte bine cu cea observată în practică [49] .

Implementare pe hard disk

În hard disk-urile magnetice (HDD), informațiile sunt codificate folosind domenii magnetice , atunci când unei direcții de magnetizare din ele i se atribuie o unitate logică, iar opusul - un zero logic. Distingeți metodele de înregistrare longitudinală și perpendiculară.

În metoda longitudinală, domeniile sunt situate în planul plăcii, adică direcția în ele este paralelă cu suprafața. O regiune de tranziție ( peretele domeniului ) se formează întotdeauna între domenii, în regiunea căreia iese la suprafață un câmp magnetic . Dacă peretele domeniului a fost format la limita celor doi poli nordici ai domeniilor, atunci câmpul este îndreptat spre exterior, iar dacă a fost format de polii sudici, atunci către interior. Pentru a citi direcția câmpului magnetic deasupra peretelui domeniului, în stratul antiferomagnetic al senzorului, direcția de magnetizare este fixată perpendicular pe planul plăcii discului, iar în stratul senzorului, paralel cu acesta. Schimbarea direcției câmpului magnetic extern deviază magnetizarea din stratul senzorului de la poziția de echilibru în sus sau în jos. Când direcția de deviere coincide cu direcția în stratul fix, rezistența electrică a senzorului scade și invers, o creștere a rezistenței este detectată în diferite direcții. Astfel, se determină orientarea reciprocă a domeniilor peste care a trecut capul de citire [50] .

În prezent, aranjarea verticală a domeniilor este utilizată pe scară largă, ceea ce face posibilă creșterea semnificativă a densității biților pe suprafața plachetei [51] . În acest caz, câmpul format de domeniul însuși iese la suprafață.

RAM magnetică

O celulă de memorie cu acces aleator magnetorezistiv ( MRAM ) constă dintr-o structură similară cu un senzor pe o supapă de rotație. Valoarea bitului stocat poate fi codificată prin direcția de magnetizare în stratul senzor, în acest caz acționând ca purtător de informații. Citirea are loc prin măsurarea rezistenței structurii. Avantajele acestei tehnologii sunt, indiferent de sursele de energie [K 2] , consumul redus de energie și viteza mare [26] .

Într-o unitate de memorie tipică cu efect magnetorezistiv care stochează un bit de informație, o structură GMR în format CIP este plasată între doi conductori orientați perpendicular unul pe celălalt. Acești conductori se numesc linii de rând și coloane. Impulsurile de curent electric care trec prin linii generează un câmp magnetic vortex care acționează asupra structurii GMR. Contururile liniilor de forță ale câmpului sunt apropiate ca formă de elipse , iar direcția câmpului (în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic) este determinată de direcția curentului de-a lungul liniei. În acest caz, se utilizează o structură GMR, magnetizarea în interiorul căreia este orientată de-a lungul liniei șirului.

Astfel, direcția câmpului creat de linia coloanei este îndreptată aproape paralel cu momentele magnetice și nu le poate inversa. Linia șirului creează un câmp perpendicular pe ele și, indiferent de mărimea câmpului, poate roti magnetizarea doar cu 90°. Odată cu trecerea simultană a impulsurilor de-a lungul liniilor de rânduri și coloane, câmpul magnetic total la locul structurii GMR va fi direcționat într-un unghi ascuțit față de unele momente și într-un unghi obtuz față de altele. Dacă valoarea câmpului depășește o anumită valoare critică, aceasta din urmă își va schimba direcția.

Sunt utilizate diverse scheme pentru stocarea și citirea informațiilor din celula descrisă. Într-una dintre ele, informațiile sunt stocate într-un strat mobil al structurii. Operația de citire determină apoi dacă rezistența structurii s-a schimbat atunci când este aplicat câmpul magnetic. În acest caz, bitul citit este șters și trebuie să fie scris din nou în celulă. Într-o altă schemă, informația este stocată într-un strat fix, care necesită curenți mai mari pentru scriere în comparație cu curenții de citire [52] .

Până în prezent, în cazul MRAM, efectul magnetorezistiv gigant a făcut loc efectului de tunel [53] . Astfel de structuri necesită, de asemenea, elemente de poartă pentru a preveni curenții vagabonzi între celulele de memorie. Un astfel de element de supapă poate fi un tranzistor MOS , la drenul căruia este conectată structura GMS, la sursă - masă și la poartă - una dintre liniile utilizate pentru citire [54] .

Alte utilizări

Izolatoarele magnetorezistive pentru transmiterea semnalului fără contact între două părți izolate galvanic ale circuitelor electrice au fost demonstrate pentru prima dată în 1997 ca o alternativă la optocuple datorită integrității mai bune . Un pod Wheatstone format din patru dispozitive GMR identice este insensibil la un câmp magnetic uniform, reacționând numai atunci când direcțiile câmpurilor sunt anti-paralele în picioarele adiacente ale podului. Dispozitive similare, demonstrate în 2003 , pot fi utilizate ca redresoare liniare cu răspuns în frecvență . Generalizat la patru curenți independenți, un circuit de punte similar (transpinor, engleză transpinnor ) a fost realizat de Siongte Bai în 2002 și poate fi folosit ca poartă logică [34] [55] .

Vezi și

Note

Comentarii

↑ Schema nu arată prezența histerezii magnetice , deoarece forma buclei sale în superlatice depinde în mod semnificativ de grosimea stratului nemagnetic. În experimentele lui Firth, s-a observat o histerezis bine pronunțată cu un câmp de saturație de aproximativ 4 kG și o magnetizare reziduală de aproximativ 60% din magnetizarea de saturație la o grosime a stratului intermediar nemagnetic egal cu nm. Dar când scade la o valoare de 0,9 nm, corespunzătoare celui mai mare HMR realizat, bucla a fost redusă la o cifră îngustă alungită cu un câmp de saturație de 20 kG și o magnetizare reziduală scăzută (vezi Baibich M. N și colab. Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001 )Cr Magnetic Superlattices (neopr.) // PRL. - 1988. - V. 61 , Nr. 21. - S. 2472-2475 . - doi : 10.1103/ PhysRevLett.61.2472 . $d_{{Cu}}=1,8$ $d_{{Cu}}$
↑ Salvarea stării unei celule care stochează un bit de informație atunci când alimentarea este oprită este posibilă datorită prezenței unei bariere de potențial care trebuie depășită pentru a reorienta direcția de magnetizare în stratul liber (tactil) în timpul tranziției dintre stări paralele și antiparalele ale structurii (vezi Denny D. Tang, Yuan - Jen Lee, Magnetic Memory: Fundamentals and Technology - Cambridge University Press, 2010. - P. 103. - 208 p. - ISBN 978-0521449649 . ).

Surse

↑ 1 2 3 4 5 6 Nikitin S. A. Magnetorezistență gigantică // Soros Review Journal. - 2004. - T. 8 , nr 2 . - S. 92-98 .
↑ 1 2 E. L. Nagaev. Manganiți de lantan și alți conductori magnetici cu magnetoresistență gigantică // Uspekhi Fizicheskikh Nauk . - Academia Rusă de Științe , 1996. - T. 166 , Nr. 8 . - S. 833-858 . - doi : 10.3367/UFNr.0166.199608b.0833 . (Rusă)
↑ Magnetorezistență colosală, ordinea încărcăturii și proprietățile conexe ale oxizilor de mangan / Ed. de CNR Rao şi B. Raveau. - World Scientific Publishing Co, 1998. - P. 2. - 356 p. - ISBN 978-981-02-3276-4 .
↑ Hirota, E., Sakakima, H., Inomata, K. Giant Magneto-Resistance Devices. - Springer, 2002. - P. 30. - 177 p. — ISBN 978-3-540-41819-1 .
↑ Ya. M. Mukovsky. Obținerea și proprietățile materialelor cu magnetorezistă colosală // Ros. chimic. și. - 2001. - T. XLV , Nr. 5-6 . - S. 32-41 .
↑ Alfred Brian Pippard. Magnetorezistență în metale. - Cambridge University Press, 2009. - Vol. 2. - P. 8. - 268 p. - (Studii Cambridge în fizica temperaturii joase). — ISBN 9780521118804 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Claude Chappert, Albert Fert și Frédéric Nguyen Van Dau. Apariția electronicii de spin în stocarea datelor (engleză) // Nature Materials : journal. - 2007. - Vol. 6 . - P. 813-823 . - doi : 10.1038/nmat2024 .
↑ Hirota, E., Sakakima, H., Inomata, K. Giant Magneto-Resistance Devices. - Springer, 2002. - P. 23. - 177 p. — ISBN 978-3-540-41819-1 .
↑ Premiul Nobel pentru Fizică 2007 . Site-ul oficial al Premiului Nobel. Consultat la 27 februarie 2011. Arhivat din original pe 10 august 2011.
↑ Frederick Seitz, David Turnbull. Progrese în cercetare și aplicații. - Presa Academică, 1957. - Vol. 5. - P. 31. - 455 p. — (Fizica solidelor). — ISBN 978-0126077056 .
↑ Aboaf JA New Magnetoresistive Materials (Eng.) (9 octombrie 1984). - Brevetul Statelor Unite nr. 4476454. Preluat la 11 aprilie 2011.
↑ 1 2 Firth A. Originea, dezvoltarea și perspectivele spintronicii // UFN. - 2008. - T. 178 , Nr. 12 . - S. 1336-1348 . - doi : 10.3367/UFNr.0178.200812f.1336 . (Rusă)
↑ 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 și J. Chazelas. Magnetorerezistență gigantică a (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices (engleză) // Physical Review Letters : journal. - 1988. - Vol. 61 , nr. 21 . - P. 2472-2475 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.61.2472 .
↑ Tsymbal EY și Pettifor DG Perspective of Giant Magnetoresistance // Fizica stării solide / Ed. de Henry Ehrenreich, Frederick Seitz, David Turnbull, Frans Spaepen. - Presa Academică, 2001. - Vol. 56. - P. 120. - 483 p. — (Solid State Physics: Advances in Research and Applications). — ISBN 9780126077568 .
↑ RE Camley și J. Barnaś. Teoria efectelor de magnetorezistă gigant în structuri stratificate magnetice cu cuplare antiferomagnetică // Phys . Rev. Lett : jurnal. - 1989. - Vol. 63 , nr. 6 . - P. 664-667 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.63.664 .
↑ Peter M. Levy, Shufeng Zhang, Albert Fert. Conductivitatea electrică a structurilor magnetice multistrat (engleză) // Fiz. Rev. Lett : jurnal. - 1990. - Vol. 65 , nr. 13 . - P. 1643-1646 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.65.1643 .
↑ 1 2 T. Valet, A. Fert. Teoria magnetoresistenței perpendiculare în multistraturi magnetice (engleză) // Physical Review B : jurnal. - 1993. - Vol. 48 , nr. 10 . - P. 7099-7113 . - doi : 10.1103/PhysRevB.48.7099 .
↑ Nagasaka K. și colab. Tehnologia CPP-GMR pentru viitoarea înregistrare magnetică de înaltă densitate . Fujitsu (30 iunie 2005). Consultat la 11 aprilie 2011. Arhivat din original pe 10 august 2011.
↑ KHJ Buschow. Enciclopedie concisă a materialelor magnetice și supraconductoare . — al 2-lea. - Elsevier, 2005. - P. 580 . — 1339 p. — ISBN 9780080445861 .
↑ Tsymbal EY și Pettifor DG Perspective of Giant Magnetoresistance // Fizica stării solide / Ed. de Henry Ehrenreich, Frederick Seitz, David Turnbull, Frans Spaepen. - Presa Academică, 2001. - Vol. 56. - P. 122. - 483 p. — (Solid State Physics: Advances in Research and Applications). — ISBN 9780126077568 .
↑ Tsymbal EY și Pettifor DG Perspective of Giant Magnetoresistance // Fizica stării solide / Ed. de Henry Ehrenreich, Frederick Seitz, David Turnbull, Frans Spaepen. - Presa Academică, 2001. - Vol. 56. - P. 126-132. — 483 p. — (Solid State Physics: Advances in Research and Applications). — ISBN 9780126077568 .
↑ Savelyev I. V. Electricitate și magnetism // Curs de fizică generală. - M . : Astrel AST, 2004. - T. 2. - S. 271-274. — 336 p. - 5000 de exemplare. — ISBN 5-17-003760-0 .
↑ 1 2 K. HJ Buschow. Enciclopedie concisă a materialelor magnetice și supraconductoare . — al 2-lea. - Elsevier, 2005. - P. 254 . — 1339 p. — ISBN 9780080445861 .
↑ Stöhr, J. și Siegmann, HC Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - P. 638. - 820 p. — ISBN 978-3540302827 .
↑ J. Inoue, T. Tanaka și H. Kontani. Efecte Hall anormale și spin în filmele granulare magnetice (engleză) // Physical Review B : jurnal. - 2009. - Vol. 80 , nr. 2 . — P. 020405(R) . - doi : 10.1103/PhysRevB.80.020405 .
↑ 1 2 3 4 dr. A. V. Hvalkovski. Magnetorezistență gigantică: de la descoperire până la premiul Nobel (link indisponibil) . AMT&C. Data accesului: 27 februarie 2011. Arhivat din original la 8 ianuarie 2015. (nedefinit)
↑ 1 2 3 Bass , J. , Pratt , WP . - 1999. - Vol. 200 . - P. 274-289 . - doi : 10.1016/S0304-8853(99)00316-9 .
↑ O. V. Tretyak, V. A. Lvov, O. V. Barabanov. Bazele fizice ale electronicii de spin. - K . : Universitatea din Kiev, 2002. - S. 243. - 314 p. — ISBN 966-594-323-5 .
↑ O. V. Tretyak, V. A. Lvov, O. V. Barabanov. Bazele fizice ale electronicii de spin. - K . : Universitatea din Kiev, 2002. - S. 258-261, 247-248. — 314 p. — ISBN 966-594-323-5 .
↑ O. V. Tretyak, V. A. Lvov, O. V. Barabanov. Bazele fizice ale electronicii de spin. - K . : Universitatea din Kiev, 2002. - S. 258-261. — 314 p. — ISBN 966-594-323-5 .
↑ O. V. Tretyak, V. A. Lvov, O. V. Barabanov. Bazele fizice ale electronicii de spin. - K . : Universitatea din Kiev, 2002. - S. 247-248. — 314 p. — ISBN 966-594-323-5 .
↑ Stöhr, J. și Siegmann, HC Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - P. 641. - 820 p. — ISBN 978-3540302827 .
↑ Stöhr, J. și Siegmann, HC Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - P. 648-649. — 820p. — ISBN 978-3540302827 .
↑ 1 2 3 4 5 6 R. Coehoorn. Materiale și dispozitive magnetoelectronice noi . Magnetorezistență gigantică și interacțiuni magnetice în supape de spin polarizate de schimb. Note de curs . Technische Universiteit Eindhoven (2003). Preluat la 25 aprilie 2011. Arhivat din original la 10 august 2011.
↑ 1 2 A. B. Granovsky, M. Ilyin, A. Jukov, V. Zhukova, H. Gonzalez. Magnetorezistență gigantică a microfirelor granulare: împrăștiere dependentă de spin în spații intergranulare // FTT. - 2011. - T. 53 , nr 2 . - S. 299-301 .
↑ KHJ Buschow. Enciclopedie concisă a materialelor magnetice și supraconductoare . — al 2-lea. - Elsevier, 2005. - P. 248 . — 1339 p. — ISBN 9780080445861 .
↑ Dali Sun, Lifeng Yin, Chengjun Sun, Hangwen Guo, Zheng Gai, X.-G. Zhang, TZ Ward, Zhaohua Cheng și Jian Shen. Magnetorezistență gigantică în supapele organice de rotație // Fiz . Rev. Lett : jurnal. - 2010. - Vol. 104 , nr. 23 . — P. 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 și Guangping Li. Magnetorezistență gigantică la temperatura camerei de peste un miliard la sută într-un dispozitiv cu nanoribbon de grafen gol // Physical Review B : journal . - 2010. - Vol. 81 , nr. 23 . — P. 233403 . - doi : 10.1103/PhysRevB.81.233403 .
↑ Structuri magnetice ultrasubțiri / Ed. de B. Heinrich și J.A.C.Bland. - Springer, 2005. - Vol. IV. - P. 161-163. — 257p. - (Aplicarea nanomagnetismului). — ISBN 978-3-540-21954-5 .
↑ 1 2 Evgeny Tsymbal. Structuri GMR . Universitatea din Nebraska-Lincoln. Consultat la 11 aprilie 2011. Arhivat din original pe 10 august 2011.
↑ Hari Singh Nalwa. Manual de materiale cu film subțire: nanomateriale și pelicule subțiri magnetice. - Presa Academică, 2002. - Vol. 5. - P. 518-519. — 633 p. — ISBN 9780125129084 .
↑ 1 2 Hari Singh Nalwa. Manual de materiale cu film subțire: nanomateriale și pelicule subțiri magnetice. - Presa Academică, 2002. - Vol. 5. - P. 519. - 633 p. — ISBN 9780125129084 .
↑ Hari Singh Nalwa. Manual de materiale cu film subțire: nanomateriale și pelicule subțiri magnetice. - Presa Academică, 2002. - Vol. 5. - P. 519, 525-526. — 633 p. — ISBN 9780125129084 .
↑ Pu F.C. Aspecte ale magnetismului modern: Note de curs ale celei de-a opta școli internaționale de fizică din China Beijing, China 28 august-7 septembrie 1995 / Ed. de YJ Wang, CH Shang. - World Scientific Pub Co Inc, 1996. - P. 122 . — 271p. — ISBN 978-9810226015 .
↑ Guimaraes, Alberto P. Principles of Nanomagnetism. — Springer, 2009. — P. 132. — 224 p. — ISBN 978-3-642-01481-9 .
↑ Domenii magnetice în materiale granulare GMR . Institutul Național de Standarde și Tehnologie. Preluat la 12 martie 2011. Arhivat din original la 10 august 2011. (nedefinit)
↑ Elliot Brown și Matthew Wormington. O investigație a structurilor spinvalvelor gigant de magnetorezistă (GMR) utilizând difracția și reflectivitate cu raze X. Centrul Internațional pentru Date de Difracție. Preluat la 12 martie 2011. Arhivat din original la 10 august 2011. (nedefinit)
↑ B.C. Dodrill, B.J. Kelley. Metrologie magnetică în linie pentru senzori GMR cu supapă de rotire . Lake Shore Cryotronics, Inc. Consultat la 12 martie 2011. Arhivat din original pe 10 august 2011. (nedefinit)
↑ Multistraturi magnetice și magnetorezistă gigant / Ed. de U. Hartmann. - Springer, 2000. - Vol. 37. - p. 111. - 321 p. - (Seria Springer în științe de suprafață). — ISBN 978-3-540-65568-8 .
↑ O. V. Tretyak, V. A. Lvov, O. V. Barabanov. Bazele fizice ale electronicii de spin. - K . : Universitatea din Kiev, 2002. - S. 285-286. — 314 p. — ISBN 966-594-323-5 .
↑ Martin Jaeger. „Distrugerea miturilor”: Câmpul magnetic și HDD-ul . Chip Online UA (26 aprilie 2011). Consultat la 30 aprilie 2011. Arhivat din original pe 10 august 2011. (Rusă)
↑ O. V. Tretyak, V. A. Lvov, O. V. Barabanov. Bazele fizice ale electronicii de spin. - K . : Universitatea din Kiev, 2002. - S. 289-291. — 314 p. — ISBN 966-594-323-5 .
↑ Zaitsev D. D. Magnetoresistance, Tunnel . Dicționar de nanotehnologie și termeni legați de nanotehnologie . Rosnano. Consultat la 11 aprilie 2011. Arhivat din original pe 10 august 2011. (nedefinit)
↑ Denny D. Tang, Yuan-Jen Lee. Memoria magnetică: elemente fundamentale și tehnologie . - Cambridge University Press, 2010. - P. 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“: A new giant magnetoresistive spin-valve device (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 .

Literatură

Articole

Fert A. Originea, dezvoltarea și perspectivele spintronicii // Phys. - 2008. - T. 178 , Nr. 12 . - S. 1336-1348 . - doi : 10.3367/UFNr.0178.200812f.1336 . (Rusă)

P. Grünberg, R. Schreiber, Y. Pang, M. B. Brodsky și H. Sowers. Structuri magnetice stratificate: Dovezi pentru cuplarea antiferomagnetică a straturilor de Fe peste straturile intermediare Cr // Physical Review Letters : journal . - 1986. - Vol. 57 , nr. 19 . - P. 2442-2445 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.57.2442 . — PMID 10033726 .
A. Vedyayev, M. Chshiev, N. Ryzhanova, B. Dieny, C. Cowache și F. Brouers. O teorie unificată a magnetoresistenței gigant CIP și CPP în sandvișurile magnetice (engleză) // JMMM : jurnal. - 1997. - Vol. 172 , nr. 1-2 . - P. 53-60 . - doi : 10.1016/S0304-8853(97)00081-4 .
Bazaliy, YB, Jones, BA și Zhang, S.-C. Modificarea ecuației Landau-Lifshitz în prezența unui curent spin-polarizat în materiale colosale și gigant-magnetorrezistive // PRB : journal. - 1998. - Vol. 57 , nr. 6 . - P.R3213-R3216 . - doi : 10.1016/S0304-8853(97)00081-4 .

Cărți

Hirota, E., Sakakima, H., Inomata, K. Giant Magneto-Resistance Devices. - Springer, 2002. - 177 p. — ISBN 978-3-540-41819-1 .
Adrian D. Torres, Daniel A. Perez. Magnetorezistență gigantică: noi cercetări. - Nova Science Publishers, 2008. - 289 p. — ISBN 9781604567335 .
Nicola A. Spaldin. Materiale magnetice: Fundamente și aplicații. — Ed. a II-a. - Cambridge University Press: 2010. - 288 p. — ISBN 9780521886697 .
Peter R Savage. Magnetorerezistență uriașă: tehnologie și piețe pentru senzori, stocare pe disc, Mram și Spintronics. - John Wiley & Sons Inc, 2000. - Vol. 276. - 136 p. — (Perspective tehnice). — ISBN 9780471414162 .

Link -uri

O. Baklitskaya. Premiile Nobel 2007. Magnetorezistența gigantică este un triumf al științei fundamentale (link inaccesibil) . Știință și Viață . Consultat la 27 februarie 2011. Arhivat din original pe 25 martie 2012. (nedefinit)
I. Ivanov. Premiul Nobel pentru Fizică - 2007 . Elementy.ru (16 octombrie 2007). Consultat la 27 aprilie 2011. Arhivat din original pe 10 august 2011. (nedefinit)
Suporturi de stocare magnetice moderne. Dispozitive magnetice de înregistrare și redare. medii de stocare magneto-optice. . Institutul de Cercetare de Fizică Nucleară. D. V. Skobeltsyn. Consultat la 30 aprilie 2011. Arhivat din original pe 10 august 2011. (nedefinit)
Jose Ignacio Pascual. Magnetism și materiale magnetice . Freie Universität Berlin. — Prezentare despre elementele de bază ale magnetismului și efectul magnetoresistenței gigantice. Preluat la 14 mai 2011. Arhivat din original la 10 august 2011.
Nobel Resistance: The Hard Drive Prize (link inaccesibil) . Revista de mecanică populară ( 10 octombrie 2007). Data accesului: 29 iunie 2011. Arhivat din original la 19 februarie 2012. (nedefinit)

Dicționare și enciclopedii	Mare norvegian Britannica (online)