自旋阀

摘要： LaMnO_(3)是一种钙钛矿结构的绝缘体,因具有很多优异的性质受到广泛关注,然而以往研究主要集中在LaMnO_(3)的p型掺杂,而针对其n型掺杂的研究相对较少.基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究不同Hf掺杂浓度下La_(1-x)Hf_(x)MnO_(3)的晶格结构和电子能带结构,以及La_(1-x)Hf_(x)MnO_(3)的光吸收性质和其与Ba掺杂作为导线构成的同质三明治两端子器件的自旋阀性质.结果表明,Hf掺杂的La_(1-x)Hf_(x)MnO_(3)最稳定基态结构为反铁磁结构或者亚铁磁结构,而非铁磁体;Hf在体系中以稳定的+4价离子存在,展现出n型掺杂的性质;当掺杂浓度x≤0.031时,La_(1-x)Hf_(x)MnO_(3)的能带带隙与非掺杂本征体LaMnO_(3)的带隙相近,并在带隙中形成了孤立的杂质能级.光吸收谱计算结果表明,随着Hf掺杂浓度上升,La_(1-x)Hf_(x)MnO_(3)光吸收边出现红移,光学带隙减小.利用La3/4Ba1/4MnO_(3)作为左右导线、La3/4Hf1/4MnO_(3)作为中心层可以构建自旋阀器件,其费密能级处的磁电阻达到了~(2.8×10^(5))%,通过门电压调控中心层,磁电阻可达~(5.1×10^(5))%.研究结果可为后续设计新型自旋电子学器件提供理论参考.

摘要： 随着电子学的发展,人们对电子元件的尺寸、功耗和信息处理速度等指标均提出了更高的要求.而材料是制备各种电子元器件的基础,其中Co/Pt多层膜以其良好的垂直磁各向异性等优点而备受人们的关注.到目前为止,人们已经成功把垂直磁各向异性Co/Pt多层膜应用到了磁记录、自旋阀、磁隧道结、反常霍尔元件、畴壁移动自旋器件、磁性斯格明子、自旋轨道矩元件等领域,并获得了优异的性能.

摘要： 随着电子学的发展,人们对电子元件的尺寸、功耗和信息处理速度等指标均提出了更高的要求。而材料是制备各种电子元器件的基础,其中Co/Pt多层膜以其良好的垂直磁各向异性等优点而备受人们的关注。到目前为止,人们已经成功把垂直磁各向异性Co/Pt多层膜应用到了磁记录、自旋阀、磁隧道结、反常霍尔元件、畴壁移动自旋器件、磁性斯格明子、自旋轨道矩元件等领域,并获得了优异的性能。

摘要： 利用磁控溅射的方法制备了以Au为隔离层,分别以Co/Pt多层膜为参考层和自由层的具有垂直磁各向异性的赝自旋阀结构Pt(50(?))/[Co(4(?))/Pt(6(?))]3/Co(4(?))/Au(30(?))/[Co(4(?))/Pt(20(?))]4.通过磁性测量发现自旋阀具有非常好的垂直磁各向异性,通过对自旋阀进行输运性质测量得到了1.7％的磁电阻值.实验还发现,当增加中间Au隔离层厚度时,自旋阀的磁电阻值会单调减小.

摘要： 通过高真空直流溅射法在硅基地上沉积了结构为Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的具有人工反铁磁(SAF)被钉扎层结构的自旋阀薄膜,研究了SAF结构中的CoFe层厚度对自旋阀的巨磁电阻变化率和交换场的影响.结果表明:与无SAF结构的自旋阀相比较,SAF结构自旋阀的交换场可以达到350 Oe.进一步讨论了SAF结构中CoFe层厚对自旋阀薄膜交换场和磁阻率的调制机理.%Spin valve with artificial antiferromagnetic and pinning layer structure is deposited on silicon-based ground by fine vacuum and direct current sputtering method,and its structure is Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta.The effect of thickness of CoFe in SAF on changing rate of giant magnetoresist-ance and exchange field of spin valve is studied.The result shows that the exchange field of SAF structure valve may reach 350 Oe by comparing with that without SAF structure.In SAF,modulating mechanism from CoFe thickness to exchange field of spin valve and magnetic reluctivity is discussed here.

摘要： 自旋阀巨磁阻传感器具有灵敏度高、线性度好、体积小等优点,在直流测量中具有极大的潜力.文中基于巨磁阻传感器设计了一款智能电流传感器,实现了对直流电的非接触测量和远程监控,可运用在智能电网、智能电表等场合中.该设计由巨磁阻电流传感器和ZigBee智能无线传输模块构成.实验表明,该智能电流传感器的测量范围为0~5 A,灵敏度为104.5 mV/A,线性度为0.05%,总体性能优于常见的霍尔电流传感器.

摘要： 巨磁阻(GMR)生物传感器的直接检测对象是免疫磁珠,对免疫磁珠的检测水平直接决定着生物样品检测的质量.因此,基于GMR生物传感器的免疫磁珠检测研究具有重要意义.本文介绍了自旋阀GMR生物传感器对免疫磁珠检测的原理;利用课题组自行研制的自旋阀GMR芯片搭建免疫磁珠检测系统;用搭建的检测系统进行了免疫磁珠检测实验.实验结果表明:自旋阀GMR传感器表面的免疫磁珠浓度越大时,其输出信号的变化量也越大.

摘要： 采用高真空直流磁控溅射的方法制备了结构为 Si/SiO 2/Ta(3．2 nm)/Ni81 Fe19(18．7 nm)/Co90 Fe10(3．9 nm)/Cu(2．5 nm)/Co90 Fe10(22．4 nm)/Ir22 Mn78(23．8 nm)/Ta(3．6 nm)的顶钉扎型自旋阀,研究了磁场退火的温度和时间对自旋阀的磁电阻变化率(GMR)的影响.结果发现,随磁场退火温度的升高和时间的增加,GMR 呈现先升高后降低的趋势,275°C为最佳退火温度,最佳退火时间只有15 min,分析了该趋势的变化原因.最佳退火条件下制备的自旋阀 GMR 达到6．0％,自由层矫顽力(H c )为11 Oe,交换场(H ex )约为108 Oe.%By method of high vacuum DC magnetron sputtering,the top pinning spin valve which structure is Si/SiO 2/Ta(3.2 nm)/Ni8 1 Fe1 9 (18.7 nm)/Co90 Fe1 0 (3.9 nm)/Cu(2.5 nm)/Co90 Fe1 0 (22.4 nm)/Ir22 Mn78 (23.8 nm)/Ta(3.6 nm)is prepared,and this text studied the effect of magneticfield annealing temperature and time on GMR of spin valve.The result shows that with temperature and time increasing,GMR first in-creases and then goes down,and the optimized annealing temperature is 275 °C,time 15 min.Analyze the cause of this trend.Under optimized annealing condition,the prepared spin valve GMR reaches 6.0%,coer-civity of free layer(H c )is 1 1 Oe,the exchange field (H ex )is about 108 Oe.

摘要： 对于钉扎层磁矩倾斜的磁性纳米振荡器,利用宏自旋模拟程序研究了钉扎层倾斜角度对自由层磁矩的动力学行为的影响.研究结果显示,激发微波的频率随电流密度以及倾斜角度的增加而增加,随着阻尼系数和饱和磁化强度的降低而增加.

摘要： For a nanodisk, magnetic vortex characterized by a curling magnetization is an energetically stable state. The magnetization in the center of the magnetic vortex is directed upward or downward, namely, the vortex core polarity p=+1 or p=−1 refers to up or down, respectively. The curling direction of magnetization, namely, the vortex chirality, is either counter-clockwise or clockwise. Thus, different combinations of chirality and polarity in a vortex structure demonstrate four stable magnetic states, which can be used to design a multibit memory cell. Such a multibit memory application requires the independent controlling of both the vortex chirality and vortex polarity, which has received considerable attention recently. Switching the vortex polarity has been achieved by using either a magnetic field or a current. The vortex chirality can be controlled by introducing asymmetric geometry of nanodisks. In this article, by using micromagnetic simulations, we present an effective method to simultaneously control the vortex chirality and polarity in a spin valve structure, in which the fixed spin polarizer layer is magnetized in the film plane when the free layer has a magnetic vortex configuration. The free layer is designed into a ladder shape with the right part being thicker than the left part. Our simulations indicate that a combination of desirable vortex chirality and polarity can be easily controlled by a Gaussian current pulse with proper strength and pulse duration through the spin-transfer torque effect. The insight into physical mechanism of the controllable vortex is demonstrated by a series of snapshots. If the magnetic moment of the free layer is saturated in the direction of 0<θ<πduring the current pulse, whereθis the angle between the magnetization and +x axis, the vortex with the counter-clockwise chirality will be generated after the pulse. In contrast, if the free layer magnetization is saturated along the directionπ<θ<2π, after the pulse, the vortex will have the clockwise chirality. The core polarity of the remanent vortex state is determined by the sign of the magnetic charges which are formed in the step-side of nanodisk during the current pulse.%提出了一种特殊自旋阀结构，其极化层(钉扎层)磁矩沿面内方向，自由层磁矩成磁涡旋结构。自由层在形状上设计成左右两边厚度不同的阶梯形圆盘。微磁学模拟研究发现，通过调控所施加的高斯型脉冲电流的大小、方向和脉冲宽度，可以实现磁涡旋的不同旋性、不同极性的组态控制。分析了该结构中电流调控磁涡旋旋性和极性的物理原因和微观机理。

摘要： 对一种Ta/NiFeCr/CoFe/Cu/CoFe/MnIr/Ta结构的顶钉扎自旋阀进行了优化.对自旋阀各层材料在整个结构中所起的作用进行了分析,并通过实验,研究自旋阀中每一层的厚度对磁电阻变化率(MR)的影响.最终得到了在80°C下磁电阻变化率高达10.5％的GMR自旋阀.

摘要： 本文采用高真空直流磁控溅射的方法,在玻璃衬底上制备了结构为Ta/free layer/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀.研究了NiFe/CoFe和NiFeCr/CoFe分别作为复合自由层时,自旋阀的矫顽力特性.为了降低自旋阀的矫顽力,并保持高的磁电阻率(MR),采用NiFeCr/NiFe/CoFe作为自旋阀的复合自由层,得到的自旋阀的MR为10.08％,矫顽力为4.87×(103/4π)A/m.利用弱磁场下的横向退火工艺,此结构自旋阀的矫顽力可降至0.01×(103/4π)A/m以下.通过实施以上的优化方案,可以研制出高磁电阻率和低矫顽力的GMR传感器.

摘要： 本文利用退火技术制作出自旋阀型GMR线性传感器,传感器矫顽力低于0.01Oe,具有良好的线性,电阻条的宽度与传感器器线性范围和灵敏度直接相关,随着条宽减小,传感器器的线性范围增加而灵敏度降低,实验和理论计算的结果一致.

摘要： 本文阐述了多层膜巨磁电阻自旋阀的设计原理和采用金属掩膜版磁控溅射的方法研制多层膜巨磁电阻自旋阀的工艺.制造的多层膜巨磁电阻采用[Co/Cu/Co]三重结构.同时分析了制备的Cu、Co纳米膜的形貌以及利用自旋阀GMR传感器测试得到的实验校准数据并绘制出输出-输入曲线.实验结果表明,制造的巨磁电阻提高了低场下的磁灵敏度,可以用来检测不同方位地磁场的大小,用该方法制造巨磁电阻的迟滞为0.01％F.S.文中介绍的多层膜巨磁电阻制造方法具有工艺简单、可与IC工艺相兼容的优点,有推广应用前景.

摘要： 本文实验研究了一种特殊的反对称自旋阀结构.随着外加磁场的增大,该结构纳米器件表现出了一种由"逆CIMS"向"正常CIMS"的转变.这种现象被解释为:该反对称自旋阀在不同的外加磁场下有不同的磁化取向,因而引起不同的CIMS行为.

摘要： 采用磁控溅射法制备了NiO顶部钉扎和底部钉扎的自旋阀.底部钉扎自旋阀的磁电阻值大约比顶部钉扎的要大30﹪,原因在于顶部钉扎自旋阀的NiO/Co界面粗糙度要比底部钉扎的大.同时我们使用XRD对两种自旋阀的结构进行了比较,发现顶部钉扎自旋阀中NiO的晶面取向要比底部钉扎的好得多.

摘要： 在衬底(Si)/Ta/Co/Cu/Co/FeMn/Ta自旋阀中,随着铜层和铁磁层厚度的增加,GMR先增加后逐渐减少,存在最大值.实验发现自旋阀的GMR对底部铁磁层厚度的变化更加敏感,实验发现这是由于薄膜粗糙度强烈影响自旋阀的GMR.

摘要： 本文简单介绍了巨磁电阻(GMR)效应.在玻璃和4英寸Si片上用磁控溅射法,在高真空条件下,制备了结构为Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/MnIr/Ta的项目旋阀(spin valve)多层膜,在室温下测得的磁电阻变化率达9.42﹪,矫顽力为0.87×(10 4π)A/m.用CoFe/Ru /CoFe的SAF(sythetic antiferromagnetic)结构大大提高了自旋阀材料的交换偏置场.介绍了目前我们已研究和开发的GMR传感器.

摘要： 在玻璃和硅衬底上利用高真空直流磁控溅射的方法淀积了结构为Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜.分别研究了增加磁电阻率,降低矫顽力和提高交换场的方法.经过结构的改善和工艺条件的优化后,使自旋阀的磁电阻率达到9.12％,矫顽力为1.04×(10/4π)A/m.通过2min的RIE使矫顽力减小33％,而磁电阻率几乎不受影响.利用CoFe/Cu/CoFe SAF结构使交换场从180×(10/4π)A/m上升到600×(10/4π)A/m左右.这种高性能的自旋阀适用于具有广泛前景的GMR传感器.

摘要： 在硅片上制备结构为Ta/NiFeCr/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜,并最终制成了一组基于此自旋阀结构的GMR磁传感器芯片.利用弱磁场下的退火工艺,改变薄膜易磁化轴的方向,当退火温度为150°C、外加磁场为120 Oe时,GMR芯片的矫顽力可以降至0.2 Oe以下.同时建立了一种自旋阀自由层的单畴模型,用以解释这一退火效应.利用Matlab计算GMR芯片的Meff-H曲线,所得到的计算结果与实验结果一致.所以,自旋阀自由层易磁化轴的方向与GMR磁传感器的性能有着密切的关系.

摘要： 本发明涉及阀门领域，具体涉及可应用于含固多相流介质工况的一种阀芯自旋式被动防控型含固多相流控制阀。本发明包括阀体、阀芯、阀座，阀芯上开设流道槽；阀芯可回转的配合于阀座上，且各流道槽沿阀芯轴向环绕布置后共同形成螺旋槽结构，从而在含固多相流介质沿流道槽行进时可推动阀芯作相对阀座轴线的回转动作。本发明操作灵活度极高，能够延缓含固多相流介质对阀内件的磨蚀破坏速率，从而可在确保阀内件的高使用寿命的前提下，有效减少甚至杜绝阀内出现含固多相流介质的沉积堵塞状况，工作可靠性可得到显著提升。

摘要： 本发明涉及一种具有薄层的磁性器件，包括在衬底之上通过阴极溅射沉积的复合组体，所述复合组体包括：磁性层(2)，由具有高垂直磁各向异性的材料制成，磁性层(2)的磁化在不存在任何电或磁的交互作用的情况下位于所述层的平面外部；磁性层(3)，与前一磁性层(2)直接接触，由具有高自旋极化率的铁磁性材料制成，磁性层(3)的磁化在不存在任何电或磁的交互作用的情况下位于磁性层(3)的平面中，磁性层(3)与所述磁性层(2)的直接磁耦合引起包括两个磁性层(2)和(3)的组体的有效退磁场的减少；以及非磁性层(4)，与前一磁性层(3)直接接触，以不会对穿过所述器件的电子去极化的材料制成。所述器件包括使得电流在基本上垂直于这些层的平面的方向上流过所述器件的装置。

摘要： 本发明涉及阀门领域，具体涉及可应用于含固多相流介质工况的一种阀芯自旋式被动防控型含固多相流控制阀。本发明包括阀体、阀芯、阀座，阀芯上开设流道槽；阀芯可回转的配合于阀座上，且各流道槽沿阀芯轴向环绕布置后共同形成螺旋槽结构，从而在含固多相流介质沿流道槽行进时可推动阀芯作相对阀座轴线的回转动作。本发明操作灵活度极高，能够延缓含固多相流介质对阀内件的磨蚀破坏速率，从而可在确保阀内件的高使用寿命的前提下，有效减少甚至杜绝阀内出现含固多相流介质的沉积堵塞状况，工作可靠性可得到显著提升。

摘要： 本发明涉及电磁阀技术领域，且公开了一种动铁芯可自旋转的燃油计量阀，包括设备壳体，还包括驱动电机、加工刀具、速度感应组件、供液管道、调节组件，所述设备壳体正面固定连接有驱动电机，所述驱动电机正面固定连接有加工刀具，所述加工刀具内部固定连接有速度感应组件，用于感应加工刀具的速度变化，所述设备壳体内部固定连接有供液管道，所述供液管道内部固定连接有调节组件，用于调节供液管道的切削液出液速率。该动铁芯可自旋转的燃油计量阀，电热丝温度越高，使得热敏电阻的阻值越低，从而使得电致伸缩轴通电后缩短量越大，从而使得出液槽的露出口径越大，此时切削液的出液量越大，提高了冷却和润滑效果，进一步提高加工品质。

摘要： 本公开的示例性实施例提供了一种自旋阀和包括所述自旋阀的自旋电子器件。所述自旋阀可以包括依次堆叠的两个或多个磁性层，其中所述自旋阀还包括：至少一对非磁性半导体层，设置在所述两个或多个磁性层中的任意两个相邻磁性层之间，其中所述至少一对非磁性半导体层之间形成有内建电场。

摘要： 自旋阀磁头，包括自旋阀膜，该膜至少具有被钉扎磁层、非磁金属层和自由磁层，用于控制自由磁层磁畴的硬磁层，和用于向自旋阀膜提供传感电流的电极元件；其中，硬磁层和自由磁层被定位成在自旋阀膜厚度方向上的硬磁层的垂直投影和在自旋阀膜厚度方向上的自由磁层的垂直投影是不重叠的。根据上述结构，能够得到在自由磁层的整个表面上不产生反磁场区的单一磁畴结构，从而在自旋阀磁头输出中不产生磁滞现象。因此，能得出没有噪声的输出。

摘要： 本公开的示例性实施例提供了一种自旋阀和包括所述自旋阀的自旋电子器件。所述自旋阀可以包括依次堆叠的两个或多个磁性层，其中，所述两个或多个磁性层中的任意两个相邻磁性层具有不同的矫顽力，且所述任意两个相邻磁性层中的至少一个磁性层是范德瓦尔斯磁性层，其中，所述范德瓦尔斯磁性层是指由范德瓦尔斯磁性材料形成的磁性层。

摘要： 本公开的示例性实施例提供了一种自旋阀和包括所述自旋阀的自旋电子器件。所述自旋阀可以包括依次堆叠的两个或多个磁性层，其中所述自旋阀还包括：至少一对非磁性半导体层，设置在所述两个或多个磁性层中的任意两个相邻磁性层之间，其中所述至少一对非磁性半导体层之间形成有内建电场。

摘要： 本发明提供多铁隧道结器件、自旋阀器件和自旋极化电流的调控方法，其中多铁隧道结器件，包括依次层叠的第一铁磁层、铁电层以及第二铁磁层；其中，第一铁磁层和第二铁磁层采用相同的铁磁性金属材料；第一铁磁层和铁电层之间的界面、第二铁磁层和铁电层之间的界面具有对称结构，多铁隧道结器件用于通过磁电耦合效应实现自旋极化电流的产生与调控。通过上述方式，本发明基于铁磁层和铁电层之间的界面处所产生的磁电耦合效应，通过外部电场改变铁电层极化方向进而调控自旋电流的极化方向，提高了反转自旋隧穿电流极化状态的速度，也降低了调控自旋隧穿电流极化状态的所需的能量，为自旋电子学应用领域带来新的机遇。

摘要： 本发明公开了一种测量磁性多层膜自旋阀自旋塞贝克系数的方法，包括以下步骤：在磁性多层膜自旋阀样品表面镀一层Al薄膜作为激发层，以飞秒激光作为测量光源，激光脉冲打在Al激发层，测量自旋阀在反平行态（AP）的电压(VAP)与平行态时(P)的电压(VP)；通过仿真软件，利用有限元法模拟激光在样品中的热传导过程，计算得到自旋阀上下表面的温度差（ΔTsv）；根据公式ΔSsv=(VAP‑VP)/ΔTsv，计算得到自旋相关的塞贝克系数。本发明的测量手段更加简单快捷，并且避免了其他次生效应的产生，测量更加准确。