多阻態(tài)隧道結(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能研究.pdf

1、近年來(lái),由于材料科學(xué)和薄膜制備技術(shù)的發(fā)展以及隧道結(jié)在存儲(chǔ)器、換能器、自旋電子器件等方面所具有的越來(lái)越顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),多阻態(tài)隧道結(jié)的研究受到越來(lái)越多的關(guān)注。目前,主要利用多功能材料設(shè)計(jì)新型多阻態(tài)隧道結(jié),以提高隧道結(jié)遂穿阻值狀態(tài);不同材料界面處所產(chǎn)生的界面效應(yīng)對(duì)隧道結(jié)遂穿特性的影響;外加應(yīng)力、讀取偏壓、磁電耦合效應(yīng)對(duì)隧道結(jié)遂穿特性的影響等方面對(duì)多阻態(tài)隧道結(jié)進(jìn)行研究。
　　本文首先利用鐵磁材料、鐵電材料所具有的極化特性,設(shè)計(jì)出具有十六種

2、遂穿阻態(tài)的隧道結(jié)模型;然后以鐵磁-鐵電-鐵磁結(jié)構(gòu)的隧道結(jié)為模型,研究了界面磁電耦合特性對(duì)隧道結(jié)遂穿特性的影響;最后在鐵電薄膜介電常數(shù)隨電場(chǎng)變化的情況下,研究了讀取偏壓的大小對(duì)隧道結(jié)遂穿特性的影響。主要內(nèi)容和結(jié)果如下所示:
　　1.利用鐵磁材料的磁化特性和鐵電材料電極化特性,以鐵磁—鐵電復(fù)合薄膜材料作為隧道結(jié)的夾層材料,選取具有不同托馬斯-費(fèi)米電荷屏蔽長(zhǎng)度的鐵磁材料作為隧道結(jié)的電極材料,設(shè)計(jì)出具有十六種遂穿阻值狀態(tài)的隧道結(jié)模型。計(jì)算

3、結(jié)果表明選擇合適的材料參數(shù),該多阻態(tài)隧道結(jié)模型能夠表現(xiàn)出可區(qū)分的十六種遂穿阻值狀態(tài)。
　　2.以鐵磁-鐵電-鐵磁結(jié)構(gòu)隧道結(jié)模型為研究對(duì)象,選擇具有不同托馬斯-費(fèi)米電荷屏蔽長(zhǎng)度的電極材料,探討了影響多阻態(tài)隧道結(jié)界面磁電耦合強(qiáng)度的主要因素。計(jì)算結(jié)果表明鐵電薄膜的電極化強(qiáng)度、隧道夾層介電常數(shù)的大小、電極托馬斯-費(fèi)米屏蔽長(zhǎng)度的差異、磁交換分裂能的大小等因素對(duì)多阻態(tài)隧道結(jié)磁電耦合強(qiáng)度有重要的影響。
　　3.以鐵磁-鐵電-鐵磁結(jié)構(gòu)隧道結(jié)