• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Другие факторы чувствительности магниторезистивных элементов

Другие факторы чувствительности магниторезистивных элементов
При возрастании плотности задающего тока, пропускаемого через магниторезистивный элемент NiCoFe/Cu с размерами активной зоны 6*6 мкм2, от 3,7*105 до 1,3*107 А/см2 максимальное магнетосопротивление ∆R/R убывает примерно от 6 до 0,5%.

Такое изменение относительного магнетосопротивления магниторезистивного элемента можно объяснить температурным и полевым действием задающего тока: задающий ток является источником не только тепла, но и магнитного поля, в котором находится элемент. Зная температурную зависимость ∆R/R, можно сделать количественную оценку вкладов в изменение ∆R/R от теплового и магнитного действия задающего тока.

По мере возрастания температуры элемента от 300 до 445 К величина ∆R/R уменьшается приблизительно от 5,8 до 3,5%. Температурная зависимость ∆R/R с учетом задающего тока характеризуется более быстрым убыванием ∆R/R (при том же увеличении температуры): от 5,8 до 0,5%. Проведенная оценка показывает, что задающий ток плотности 1,12*107 А/см2 приводит к нагреванию элемента до 419 К, а из-за действия поля тока относительное магнетосопротивление убывает примерно на 32%.

Чувствительность магниторезистивного элемента из многослойного материала со спиновой блокировкой при взаимодействии между пермаллоевым и тербий-кобальтовым слоями может быть достаточно высокой. Многослойная структура такого элемента: Та(8,0)/ NiFe(4,0 нм)/Со(2,0 нм)/Сu(2,5 HM)/NiFe(4,0 нм)/ТbСо(12,0 нм)/ TiW(N2) (15,0 нм) - формировалась на кристаллической плоскости (100) монокристаллической кремниевой подложки при магнетронном распылении осаждаемого материала (исходное давление составляло 2,6*10-6 Па). Изготавливались магниторезистивные элементы в виде прямоугольника разных размеров: их длина варьировалась от 2 до 25 мкм, а ширина - от 1 до 7 мкм. Толщина τ слоя изменялась от 3 до 12 нм.

С увеличением τ от 3 до 12 нм напряженность обменного поля монотонно возрастает примерно от 0,8 до 24,0 кА/м. При этом относительное магнетосопротивление максимально и равно около 8,2% для τ = 4 нм. Зависимость чувствительности от τ проходит при τ = 12,5 нм через максимум, составляющий приблизительно 10%/(кА/м) и соответствующий напряженности магнитного поля 1,28 кА/м (напряженность обменного поля для данной толщины слоя ТbСо равна 16 кА/м). Измерения производились при взаимно перпендикулярной ориентации оси легкого намагничивания и плотности задающего тока, пропускаемого вдоль магниторезистивного элемента.

Относительное магнетосопротивление ∆р/р рассматриваемых многослойных элементов и характер его изменения в магнитном поле существенно зависят от их относительных размеров. Так, с возрастанием отношения длины / к ширине w элемента от 0,7 до 8,0 относительное магнетосопротивление возрастает примерно от 2,5 до 7,0%. Для элемента с l/w = 3 и w = 2 мкм при изменении напряженности внешнего магнитного поля от -4 кА/м до +4 кА/м электрическое сопротивление монотонно уменьшается примерно от 45,8 до 43,2 Ом. При этом кривые зависимости электрического сопротивления от напряженности магнитного поля, ориентированного в прямом и обратном направлениях, незначительно расходятся, что свидетельствует о небольшом гистерезисе. Гистерезис практически исчезает для магниторезистивного элемента с l/w = 4 и w = 3 мкм. При том же изменении внешнего магнитного поля удельное электрическое сопротивление плавно уменьшается от 55 до 52 Ом.

Век информации

Одна из важнейших проблем наступившего века - информационное обеспечение общества. Накопление и потребление информации...

читать далее

Нейронные сети

С начала 80-х годов XX в. прогресс вычислительной техники многие исследователи связывают с созданием искусственных...

читать далее

Тенденция к усложнению интегральных схем

Многие годы в производстве интегральных схем ведущей была технология МОП-транзисторных схем. Для специальных применений...

читать далее