本文主要研究内容
作者李尚坤（2019）在《自旋轨道扭矩的调控及磁畴翻转过程研究》一文中研究指出：信息技术的快速发展对存储器的存储密度、读写速度和稳定性等提出了更高的要求。为满足这些苛刻要求,近年来人们开始研究自旋轨道扭矩(SOT)。为了SOT相关器件得到实际应用,人们需要考虑如自旋轨道偶合层的电流-自旋流转换效率、磁性层的垂直磁各向异性能、与半导体退火工艺兼容性、隧道磁电阻等等诸多性能。目前SOT研究主要集中在如何提高SOT中的电流-自旋流转换效率,但对其与磁性隧道结的兼容性重视程度不够。另外,研究Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)、磁畴翻转的动态过程和对它们的高效调控方法,对实现高速高密度的赛道存储器以及无外场辅助的SOT器件也具有重要意义。基于SOT的研究现状,本论文研究了重金属/铁磁层/氧化层中SOT并对其进行了有效调控。(1)提出以Ta/W复合重金属层作为SOT器件的自旋轨道耦合层的方案。制备了 Ta/W/CoFeB/MgO多层膜,它不仅具有较好的耐热性、高的垂直磁各向异性,而且具有高达0.5有效自旋霍尔角。这一方案充分利用了Ta/CoFeB/MgO和重金属W各自的优势,从而增强了多层膜SOT效率和磁性能,为SOT器件的实际应用提供了有效途径。(2)实现了基于界面效应调控SOT效应的目标。在重金属/铁磁/氧化物多层膜中有许多与界面相关的效应,例如垂直磁各向异性、自旋通过率、DMI等等,这些效应都与SOT器件密切相关。在Ta/CoFeB中引入超薄W插层、在Pt/CoFe中引入NiO插层,两种插层均提高了体系自旋霍尔角,还降低了电流诱导磁化翻转所需的辅助外场。最后观察磁畴翻转动态过程指出磁畴翻转过程与辅助外场和DM等效场的共同作用有关。揭示了基于界面效应调控SOT的有效性,还首次利用电流实现了对MgO/CoFeB/MgO——双氧化镁自由层——的磁化翻转,为SOT器件与当下高密度的磁性隧道结的有效结合提供了实验基础。
Abstract
xin xi ji shu de kuai su fa zhan dui cun chu qi de cun chu mi du 、dou xie su du he wen ding xing deng di chu le geng gao de yao qiu 。wei man zu zhe xie ke ke yao qiu ,jin nian lai ren men kai shi yan jiu zi xuan gui dao niu ju (SOT)。wei le SOTxiang guan qi jian de dao shi ji ying yong ,ren men xu yao kao lv ru zi xuan gui dao ou ge ceng de dian liu -zi xuan liu zhuai huan xiao lv 、ci xing ceng de chui zhi ci ge xiang yi xing neng 、yu ban dao ti tui huo gong yi jian rong xing 、sui dao ci dian zu deng deng zhu duo xing neng 。mu qian SOTyan jiu zhu yao ji zhong zai ru he di gao SOTzhong de dian liu -zi xuan liu zhuai huan xiao lv ,dan dui ji yu ci xing sui dao jie de jian rong xing chong shi cheng du bu gou 。ling wai ,yan jiu Dzyaloshinskii-Moriyaxiang hu zuo yong (DMI)、ci chou fan zhuai de dong tai guo cheng he dui ta men de gao xiao diao kong fang fa ,dui shi xian gao su gao mi du de sai dao cun chu qi yi ji mo wai chang fu zhu de SOTqi jian ye ju you chong yao yi yi 。ji yu SOTde yan jiu xian zhuang ,ben lun wen yan jiu le chong jin shu /tie ci ceng /yang hua ceng zhong SOTbing dui ji jin hang le you xiao diao kong 。(1)di chu yi Ta/Wfu ge chong jin shu ceng zuo wei SOTqi jian de zi xuan gui dao ou ge ceng de fang an 。zhi bei le Ta/W/CoFeB/MgOduo ceng mo ,ta bu jin ju you jiao hao de nai re xing 、gao de chui zhi ci ge xiang yi xing ,er ju ju you gao da 0.5you xiao zi xuan huo er jiao 。zhe yi fang an chong fen li yong le Ta/CoFeB/MgOhe chong jin shu Wge zi de you shi ,cong er zeng jiang le duo ceng mo SOTxiao lv he ci xing neng ,wei SOTqi jian de shi ji ying yong di gong le you xiao tu jing 。(2)shi xian le ji yu jie mian xiao ying diao kong SOTxiao ying de mu biao 。zai chong jin shu /tie ci /yang hua wu duo ceng mo zhong you hu duo yu jie mian xiang guan de xiao ying ,li ru chui zhi ci ge xiang yi xing 、zi xuan tong guo lv 、DMIdeng deng ,zhe xie xiao ying dou yu SOTqi jian mi qie xiang guan 。zai Ta/CoFeBzhong yin ru chao bao Wcha ceng 、zai Pt/CoFezhong yin ru NiOcha ceng ,liang chong cha ceng jun di gao le ti ji zi xuan huo er jiao ,hai jiang di le dian liu you dao ci hua fan zhuai suo xu de fu zhu wai chang 。zui hou guan cha ci chou fan zhuai dong tai guo cheng zhi chu ci chou fan zhuai guo cheng yu fu zhu wai chang he DMdeng xiao chang de gong tong zuo yong you guan 。jie shi le ji yu jie mian xiao ying diao kong SOTde you xiao xing ,hai shou ci li yong dian liu shi xian le dui MgO/CoFeB/MgO——shuang yang hua mei zi you ceng ——de ci hua fan zhuai ,wei SOTqi jian yu dang xia gao mi du de ci xing sui dao jie de you xiao jie ge di gong le shi yan ji chu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的李尚坤，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于自旋电子学论文,自旋轨道扭矩论文,垂直磁各向异性论文,磁光克尔效应论文,相互作用论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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