Influence of the Shape of a Spin-Tunnel Element
on the Dependence of Its Magnetoresistance

V. V. Amelichev; Амеличев В. В.; D. V. Vasilyev; Васильев Д. В.; P. A. Polyakov; Поляков П. А.; D. V. Kostyuk; Костюк Д. В.; P. A. Belyakov; Беляков П. А.; S. I. Kasatkin; Касаткин С. И.; O. P. Polyakov; Поляков О. П.; Yu. V. Kazakov; Казаков Ю. В.

doi:10.31857/S0015323023600338

Влияние формы спин-туннельного элемента на зависимость его магнитосопротивления

Авторы: Амеличев В.В.¹, Васильев Д.В.¹, Поляков П.А.², Костюк Д.В.¹, Беляков П.А.¹, Касаткин С.И.³, Поляков О.П.²^,3, Казаков Ю.В.¹
Учреждения:
1. Научно-производственный комплекс “Технологический центр”
2. Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
3. Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН
Выпуск: Том 124, № 5 (2023)
Страницы: 357-362
Раздел: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
URL: https://innoscience.ru/0015-3230/article/view/662863
DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323023600338
EDN: https://elibrary.ru/OLMLPO
ID: 662863

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Проведено теоретическое и экспериментальное исследование зависимости магнитосопротивления для двух спин-туннельных переходов (СТП) эллипсоидальной формы. Экспериментально подобран режим одностороннего однородного перемагничивания СТП эллипсоидальной формы с различным аспектным отношением. Это позволяет, несмотря на обратное неоднородное перемагничивание, вычислить магнитные параметры данных элементов, развив теорию Стонера–Вольфарта.

Ключевые слова

cпин-туннельный переход, модель когерентного вращения, перемагничивание, магнитосопротивление

Список литературы

Фетисов Ю.К., Сигов А.С. Спинтроника: физические основы и устройства // РЭНСИТ. 2018. № 2. С. 133–146.
Zutic I, Fabian J, Das Sarma S. Spintronics: Fundamental and application // Rev. Modern Phys. 2004. V. 76. P. 323–410.
Dieny B., Goldfarb R.B., Lee K.-J. Introduction to magnetic random-access memory / Magnetics. 2017. 255 p.
Leitao D.C., Silva A.V., Paz E., Ferreira R., Cardoso S., Freitas P.P. Magnetoresistive nanosensors: controlling magnetism at the nanoscale // Nanotechnology. 2016. V. 27. P. 1–10.
Liou S.H., Yin X., Russek S.E. Heindl R., Silva F.C.S., Moreland J., Pappas D.P., Yuan L., Shen J. Picotesla magnetic sensors for low-frequency applications // IEEE Trans. Magn. 2011. V. 47 (10). P. 3740–3743.
Gao K.-Zh., Yin X., Yang Y., Ewing D., Rego P.J., Liou S.-H. MTJ based magnetic sensor for current measurement in grid // AIP Advances. 2020. V. 10. P. 015301-4.
Silva A.V., Leitao D.C., Valadeiro J., Amaral J., Freitas P.P., Cardoso S. Linearization strategies for high sensitivity magnetoresistive sensors. Eur // Phys. J. Appl. Phys. 2015. V. 72. P. 10601.
Наумова Л.И., Миляев М.А., Бебенин Н.Г., Чернышова Т.А., Проглядо В.В., Криницина Т.П., Банникова Н.С., Устинов В.В. Безгистерезисное перемагничивание спиновых клапанов с сильным и слабым межслойным взаимодействием // ФММ. 2014. Т. 115. № 4. С. 376–383.
Stoner E.C., Wohlfarth E.P. A mechanism of magnetic hysteresis in heterogeneous alloys // IEEE Trans. Magn. 1991. V. 27. P. 3475–3518.
Бебенин Н.Г., Устинов В.В. Намагничивание и магнитосопротивление спинового клапана // ФММ. 2015. Т. 116. № 2. С. 179–183.
Bruckner F., Bergmair B., Brueckl H., Palmesi P., Buder A., Satz A., Suess D. A device model framework for magnetoresistive sensors based on the Stoner-Wohlfarth model. J. Magn // Magn. Mater. 2015. V. 381, P. 344–349.
Shevtsov V.S., Kaminskaya T.P., Polyakov P.A., Kasatkin S.I., Amelichev V.V., Takhov V.S., Shevchenko A.B. Domain structure in thin FeNiCo films with in-plane anisotropy // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics 2021. V. 85(11). P. 1226–1229.
Li Yu., Xu K., Hu Sh., Suter J., Schreiber D.,Ramuhalli P., Jonson B., McCloy J. Computational and experimental investigations of magnetic domain structures in patterned magnetic thin films // J. Phys. D: Appl. Phys. 2015. V. 48. P. 305001.
Sang H, Du Y.W., Chien C.L. Exchange coupling in Fe50Mn50/Ni81Fe19 bilayer: Dependence on antiferromagnetic layer thickness // J. Appl. Phys. 1999. V. 8(85). P. 4931–4933.
Dieny B., Humbert P., Speriosu V.S., Gurney B.A., Baumgart P., Lefakis H. Giant magnetoresistance of magnetically soft sandwiches: Dependence of temperature and layer thicknesses // Phys. Rev. B. 1992. V. 45. P. 806–814.
Polyakov O., Amelichev V., Zhukov D.,Vasilyev D., Kasatkin S.,Polyakov P. Development and research of a theoretical model of the magnetic tunnel junction // Sensors. 2021. V. 21(6). P. 2118.
Amelichev V.V., Vasiliev D.V., Kostyuk D.V., Kazakov Yu.V., Kasatkin S.I., Polyakov O.P., Polyakov P.A., Shevtsov V.S. Study of Spin-Tunnel Junction Magnetization Using Coherent Rotation of the Free Layer Magnetization Model // Russian Microelectronics. 2021. V. 50(6). P. 461–466.
Lee Y.M., Hayakawa J., Ikeda S., Matsukura F., Ohno H. Giant tunnel magnetoresistance and high annealing stability in CoFeB/MgO/CoFeB magnetic tunnel junctions with synthetic pinned layer // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. P. 042506.