基于反常霍尔效应的MTJ多层膜测试方法研究

摘要

科学技术的发展促进了磁性材料的研究越来越深入和广泛，随着磁隧道结(MTJ)结构的发现，人们在实验和研究过程中，逐渐发现了多层膜磁隧道结结构具有出色的磁阻效应、良好的稳定性、以及较低的饱和磁场等特点，因此，对多层膜磁隧道结的磁学特性和磁化特征的研究逐渐受到关注,其中MTJ的反常霍尔效应曲线是表征磁隧道结材料及结构磁学特性的重要特性曲线。
　　本文重点介绍了多层膜MTJ的反常霍尔效应，并基于反常霍尔效应搭建了MTJ多层膜反常霍尔曲线的自动化测试系统。硬件方面，使用现有的实验测试仪器IT6942A可编程电流源和B2902A双通道精密源/测量单元，通过GPIB接口协议实现实验仪器和PC计算机间的通信。软件模块方面，使用LabView图形化工程软件编写虚拟仪器程序，并详细介绍了本测试系统软件模块的前面板功能、程序框图各个子VI程序的功能作用和测试流程。最后给出了使用本测试系统测得的样品反常霍尔曲线数据，并对结果和系统误差做出分析。
　　多层膜磁隧道结的反常霍尔曲线能很好地反映MTJ的磁学特性和磁化特征，可为MTJ的研究提供重要数据信息，因此基于反常霍尔效应的MTJ多层膜测试系统的研制具有重要意义。

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1 绪论

1.1 引言

1.2 技术现状

1.3 本文的主要内容及安排

1.4 章末小结

2 测试系统的实验原理

2.1 MTJ磁化特征和磁阻效应

2.2 反常霍尔效应的原理

2.3 章末小结

3 测试系统方案设计

3.1 四探针法

3.2 测试系统具体方案设计

3.3 章末小结

4 测试系统实验仪器和硬件连接

4.1 测试系统实验仪器介绍

4.2 测试系统硬件连接

4.3 章末小结

5 测试系统软件设计

5.1 测试系统软件平台概述

5.2 软件功能流程

5.3 软件系统设计

5.4 章末小结

6 测试过程和结果分析

6.1 测试过程

6.2 结果分析

6.3 章末小结

7 总结和展望

致谢

参考文献