不同非磁性金属隔离层对Ni81Fe19自旋阀AMR值的影响  

EFFECTS OF DIFFERENT NONMAGNETIC METAL MATERIALS AS ISOLATION LAYER ON ANISOTROPIC MAGNETORESISTANCE OF Ni81Fe19 Films

作　　者：姚远[1] 王书运[1] 黄华雪 

机构地区：[1]山东师范大学物理与电子科学学院,济南250014

出　　处：《山东师范大学学报（自然科学版）》2015年第2期77-80,83,共5页Journal of Shandong Normal University(Natural Science)

基　　金：山东省自然科学基金资助项目（ZR2013EMM009）.

摘　　要：利用磁控溅射法,制备三种Ni81Fe19自旋阀结构系列：Cu（7 nm）/Ni81 Fe19（10 nm）/Cu（x）/Ni81Fe19（10 nm）/NiO（25nm）/Cu（4 nm）、Ta（7 nm）/Ni81Fe19（10 nm）/Ta（y）/Ni81Fe19（10 nm）/NiO（25 nm）/Ta（4 nm）、（Ni81 Fe19） 80.7Nb19.3 （2 nm）/Ni81Fe19（10 nm）/Nb（z）/Ni81Fe19（10 nm）/NiO（25 nm）/Nb（3 nm）.研究了自旋阀结构中的不同非磁性金属材料作为隔离层对自旋阀各向异性磁电阻特点的影响以及不同隔离层厚度对其各向异性磁电阻值（AMR的影响.结果表明：Ni81 Fe19自旋阀各向异性磁电阻值及其矫顽力对于不同材料自旋阀隔离层及其厚度具有很强的依赖性.不同非磁性金属材料作为自旋阀隔离层时,矫顽力大小也不相同,在实验中Nb作隔离层的自旋阀矫顽力最小,Cu作隔离层的自旋阀矫顽力最大.在基片温度为450℃的条件下,以Cu为隔离层的自旋阀结构中,Cu层厚度为1 nm时其AMR最大,达到2.8％,灵敏度为1.1 ×10-3％m·A-1;在以Ta为隔离层的自旋阀结构中,Ta层厚度为2 nm时其AMR最大,达到2.6％,灵敏度为2.3×10-3％m·A-1;在以Nb为隔离层的自旋阀结构中Nb层厚度为1.5 nm时其AMR最大,达到3.2％,其灵敏度达4.9×10-3％ m·A-1.A series of Cu （7 nm）/Nisl Fel9 （ 10 nm）/Cu （x）/Nisl Fel9 （ 10 nm）/NiO （25 nm）/Cu （4 nm）, Ta （7 nm）/Nis1Fe^9 （ 10 nm）/Ta（ y）/Ni81Fei9 （ 10 nm）/NiO（25 nm）/Ta（4 nm）, （ Ni81Fe,9 ） s0.7Nb19.3 （2 nm）/Ni81 Fe,9 （ 10 nm）/Nb （ z）/Ni81 Fel9 （ 10 nm）/NiO （ 25 nm）/Nb （ 3 nm） films were prepared with a direct current magnetron sputtering system under appropriate conditions . We studied the influence of different nonmagnetic metal materials as isolation layer on the spin valve anisotropic characteristics. We also studied the influence of different thickness of isolation layer on the anisotropic magnetoresistance （AMR）. The results show that the anisotropic magnetoresistance has a strong dependence on isolating layer thickness. These three different spin valve isolation layer thickness series which are prepared at 450 ℃ correspond to different maximum AMR and sensitivity. The AMR value of the films can be reached to 2.8 % and the sensitivity is 1.1 ×10-s% m · A-1 under the condition that the Cu thickness is lnm as isolation layer. The AMR value of the films can be reached to2.6 % and the sensitivity is 2.3× 10 -3% m· A-1 under the condition that the Ta thickness is 2 nm as isolation layer. The AMR value of the films can be reached to 3.2 % and the sensitivity is 4.9×10-3% m · A-1 under the condition which the Nb thickness is 1 nm as isolation layer.

关 键 词：自旋阀 隔离层 Ni81Fe19各向异性磁电阻 矫顽力 灵敏度 

分 类 号：O484.43[理学—固体物理]