磁存儲單元微磁學模擬與交換偏置實驗研究.pdf

1、近些年來，隨著人們對于巨磁電阻效應(yīng)研究的深入，基于GMR效應(yīng)的磁性隨機存儲器（MRAM）也得到了極大的發(fā)展。MRAM綜合了目前市場上幾種主流存儲技術(shù)的優(yōu)勢，同時具有非易失性、高密度、高速度等優(yōu)點，有希望成為下一代存儲器。而圓形存儲單元由于沒有雜散場的存在，可以提高存儲密度而受到研究者的格外關(guān)注。但是隨著器件微型化，圓形存儲單元圓心部分會影響到存儲單元渦旋態(tài)磁疇結(jié)構(gòu)。研究表明，通過將圓環(huán)內(nèi)圓偏置一定距離從而使圓環(huán)不對稱能夠有效克服對稱圓環(huán)

2、存儲單元所遇到的問題，并且能夠有效控制渦旋態(tài)磁疇極性。本論文采用OOMMF軟件，根據(jù)微磁學的基本原理，采用數(shù)值化求解的方法研究了圖形化磁性薄膜單元磁化、反轉(zhuǎn)過程中磁矩分布與轉(zhuǎn)變規(guī)律。選擇非對稱Co環(huán)為研究對象，系統(tǒng)研究了內(nèi)置圓形不同偏置距離、不同的偏置方向?qū)τ诜菍ΨQCo環(huán)的翻轉(zhuǎn)情況，同時研究了內(nèi)置不同長短軸比例橢圓與不同偏置距離對非對稱Co環(huán)的翻轉(zhuǎn)情況，為磁性隨機存儲器、傳感器等磁性器件的研制提供了參考。
　　近些年來，眾多研究者

3、在進行交換偏置體系理論模擬研究時，開始使用LLGMicromagneticsSimulatorTM微磁學軟件。本文采用LLG軟件模擬FeNi/NiMn薄膜體系隨反鐵磁層不同稀釋濃度時，交換偏置場HE的變化趨勢并在理論上嘗試給出了解釋。
　　交換偏置薄膜體系在磁性存儲單元自旋閥中起著至關(guān)重要的作用，因而受到研究人員的格外關(guān)注與廣泛研究。本文利用超高真空磁控濺射設(shè)備制備了一系列NiO/FeNi薄膜，研究了不同反鐵磁層厚度對于交換偏置場

4、HE與矯頑力HC的影響，并用VSM進行了100K～250K不同溫度下磁滯回線的測量，研究了HE與HC隨著溫度的變化并作了相關(guān)解釋。同時，研究FeCoSiN/FeMn薄膜體系，實驗結(jié)果表明在無交換偏置現(xiàn)象的情況，不同厚度的FeMn層薄膜對于FeCoSiN的軟磁薄膜性能有著影響，使其共振頻率fr隨著FeMn層厚度增加而降低，阻尼系數(shù)α隨著FeMn層厚度增加而呈現(xiàn)增加趨勢，并趨于平衡。與此同時通過制備CoFeB/IrMn薄膜體系，研究了CoF