مقاومت مغناطیسی تونل ( TMR ) یک اثر مغناطیسی مقاومتی است که در یک اتصال تونل مغناطیسی ( MTJ ) رخ می دهد، که جزء متشکل از دو فرومغناطیس است که توسط یک عایق نازک از هم جدا شده اند. اگر لایه عایق به اندازه کافی نازک باشد ( معمولاً چند نانومتر ) ، الکترون ها می توانند از یک فرومغناطیس به دیگری تونل بزنند . از آنجایی که این فرآیند در فیزیک کلاسیک ممنوع است، مقاومت مغناطیسی تونل یک پدیده کاملاً مکانیکی کوانتومی است و در مطالعه اسپینترونیک نهفته است. اتصالات تونل مغناطیسی در فناوری لایه نازک ساخته می شوند. در مقیاس صنعتی، رسوب فیلم توسط رسوب کندوپاش مگنترون انجام می شود. در مقیاس آزمایشگاهی از اپیتاکسی پرتو مولکولی ، رسوب لیزر پالسی و رسوب فیزیکی بخار پرتو الکترونی نیز استفاده می شود. اتصالات توسط فوتولیتوگرافی تهیه می شوند.
توصیف پدیدارشناختی
جهت دو مغناطش لایه های فرومغناطیسی را می توان به صورت جداگانه توسط یک میدان مغناطیسی خارجی تغییر داد. اگر مغناطش ها در جهت موازی باشند، به احتمال زیاد الکترون ها از لایه عایق تونل می کنند تا اگر در جهت مخالف ( ضد موازی ) باشند. در نتیجه، چنین اتصالی را می توان بین دو حالت مقاومت الکتریکی سوئیچ کرد، یکی با مقاومت کم و دیگری با مقاومت بسیار بالا.
تاریخچه
این اثر در ابتدا در سال 1975 توسط میشل ژولیر ( دانشگاه رن، فرانسه ) در اتصالات Fe / Ge - O / Co - 4. 2 K کشف شد. تغییر نسبی مقاومت حدود 14٪ بود و توجه زیادی را به خود جلب نکرد. در سال 1991 ترونوبو میازاکی ( دانشگاه توهوکو ، ژاپن ) تغییری 2. 7 درصدی در دمای اتاق پیدا کرد. بعداً، در سال 1994، میازاکی 18٪ را در اتصالات آهن که توسط یک عایق اکسید آلومینیوم آمورف جدا شده بود . بیشترین اثرات مشاهده شده در این زمان با آلومینیوم عایق های اکسید در دمای اتاق حدود 70 درصد بود. از سال 2000، موانع تونلی از اکسید منیزیم کریستالی ( MgO ) در دست توسعه بوده است. در سال 2001 باتلر و ماتون به طور مستقل پیش بینی نظری کردند که با استفاده از آهن به عنوان فرومغناطیس و MgO به عنوان عایق، مقاومت مغناطیسی تونل می تواند به چندین هزار درصد برسد. در همان سال بوون و همکاران. اولین کسانی بودند که آزمایش هایی را گزارش کردند که نشان دهنده TMR قابل توجهی در یک اتصال تونل مغناطیسی مبتنی بر MgO بود. در سال 2004، پارکین و یواسا توانستند اتصالات Fe/MgO/Fe ایجاد کنند که در دمای اتاق به بیش از 200 درصد TMR می رسد. در سال 2008، اثرات تا 604٪ در دمای اتاق و بیش از 1100٪ در 4. 2 K در اتصالات CoFeB/MgO/CoFeB توسط S. Ikeda، H. Ohno گروهی از دانشگاه توهوکو در ژاپن مشاهده شد.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفتوصیف پدیدارشناختی
جهت دو مغناطش لایه های فرومغناطیسی را می توان به صورت جداگانه توسط یک میدان مغناطیسی خارجی تغییر داد. اگر مغناطش ها در جهت موازی باشند، به احتمال زیاد الکترون ها از لایه عایق تونل می کنند تا اگر در جهت مخالف ( ضد موازی ) باشند. در نتیجه، چنین اتصالی را می توان بین دو حالت مقاومت الکتریکی سوئیچ کرد، یکی با مقاومت کم و دیگری با مقاومت بسیار بالا.
تاریخچه
این اثر در ابتدا در سال 1975 توسط میشل ژولیر ( دانشگاه رن، فرانسه ) در اتصالات Fe / Ge - O / Co - 4. 2 K کشف شد. تغییر نسبی مقاومت حدود 14٪ بود و توجه زیادی را به خود جلب نکرد. در سال 1991 ترونوبو میازاکی ( دانشگاه توهوکو ، ژاپن ) تغییری 2. 7 درصدی در دمای اتاق پیدا کرد. بعداً، در سال 1994، میازاکی 18٪ را در اتصالات آهن که توسط یک عایق اکسید آلومینیوم آمورف جدا شده بود . بیشترین اثرات مشاهده شده در این زمان با آلومینیوم عایق های اکسید در دمای اتاق حدود 70 درصد بود. از سال 2000، موانع تونلی از اکسید منیزیم کریستالی ( MgO ) در دست توسعه بوده است. در سال 2001 باتلر و ماتون به طور مستقل پیش بینی نظری کردند که با استفاده از آهن به عنوان فرومغناطیس و MgO به عنوان عایق، مقاومت مغناطیسی تونل می تواند به چندین هزار درصد برسد. در همان سال بوون و همکاران. اولین کسانی بودند که آزمایش هایی را گزارش کردند که نشان دهنده TMR قابل توجهی در یک اتصال تونل مغناطیسی مبتنی بر MgO بود. در سال 2004، پارکین و یواسا توانستند اتصالات Fe/MgO/Fe ایجاد کنند که در دمای اتاق به بیش از 200 درصد TMR می رسد. در سال 2008، اثرات تا 604٪ در دمای اتاق و بیش از 1100٪ در 4. 2 K در اتصالات CoFeB/MgO/CoFeB توسط S. Ikeda، H. Ohno گروهی از دانشگاه توهوکو در ژاپن مشاهده شد.
wiki: مغنامقاومت تونلی