spin depend electron transport amr gmr
Download
Skip this Video
Download Presentation
Spin depend electron transport: AMR, GMR

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 31

Spin depend electron transport: AMR, GMR - PowerPoint PPT Presentation


  • 115 Views
  • Uploaded on

Spin depend electron transport: AMR, GMR. Lecture 2. Magnetorezystancja. Anizotropowa Magnetorezystancja AMR origin spin – orbit coupling (  1960) Gigantyczna Magnetorezystancja GMR 1986 – oscillatory interlayer exchange coupling in Fe/Cr/Fe multilayers

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Spin depend electron transport: AMR, GMR' - etta


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
magnetorezystancja
Magnetorezystancja

Anizotropowa Magnetorezystancja AMR

origin spin – orbit coupling (1960)

Gigantyczna Magnetorezystancja GMR

1986 – oscillatory interlayer exchange coupling in Fe/Cr/Fe multilayers

P. Grünberg et al. Phys Rev.Lett. 57 (1986), 2442

1988 – GMR in Fe/Cr/Fe multilayers

M. N. Baibich,..., A.Fert,.. et.al. Phys Rev.Lett. 61 (1988), 2472

slide3
Ohms law for galvanomagnetic effects

m = M / |M|

mx= sinq cosf

my= sinq sinf

mz= cosf,

  • magnetoresistivityDr = r- r
slide4
Galvanomagnetic effects in the plane of thin film
  • Longitudinal magnetoresistivity effect
  • Transversal magnetoresistivity effect
slide6
Magnetic field dependence of the longitudinal magnetoresistivity effect (AMR)

if i || Hq =f

g iant m agnetoresistivity gmr
I = const

Ua

magnetoresistance

-

-

U

U

R

R

D

R

a

p

a

p

=

=

»

%

5

100

U

R

R

p

p

p

Giant Magnetoresistivity - GMR

I = const

 10 nm

Up

ferromagnet

nonferromagnet (Cu)

ferromagnet

slide17
Below, structure of Fe film/ Cr wedge/ Fe whisker illustrating the

Cr thickness dependence of Fe-Fe exchange. Above, SEMPA

image of domain pattern generated from top Fe film. (J. Unguris et

al., PRL 67(1991)140.)

spin depend conductivity
M

M

I

R small

Spin depend conductivity

I

R large

density of states in 3 d metals
Density of states in 3-d metals

GMR  due scattering into the empty quantum states above the Fermi level D(EF)

For ferromagnetic 3d metals D(EF)  D(EF)    

spin polarization of ferrmagnets
Energy

Energy

Energia

EF

d

d

d

s

s

s

Spin

Spin polarization of ferrmagnets

Magnetization

Density of states

pseudo spin valve psv m h r h
Pseudo spin valve (PSV) M(H) & R(H)

Two stages charactristics

magnetic dots
Magnetic dots

Co (4nm)

Cu (3nm)

NiFe (6nm)

m agnetic r andom a ccess m emory mram
0

1

Magnetic Random Access Memory (MRAM)

ścieżka przewodząca

antyferromagnetyk

ferromagnetyki

nieferromagnetyczna

międzywarstwa

 150 nm

zastosowania pseudo zawor w spinowych
Zastosowania pseudo-zaworów spinowych
  • Nieulotne pamięci magnetyczne o dostępie swobodnym (Magnetic Random Access Memory)
    • matryca złożona z komórek pamięciowych: elementów PSV
    • bit informacji reprezentowany poprzez wzajemną orientację wektorów namagnesowania warstw ferromagnetycznych twardej i miękkiej;
    • zapis poprzez przemagnesowanie silniejszym prądem;
    • odczyt poprzez detekcję zmiany rezystancji
    • informacja przechowywana jest po zaniku zasilania;
    • szybki zapis i odczyt, mały pobór mocy;
    • cykle zapisujące są nieniszczące;
    • odporność na promieniowanie jonizujące.
spin valve sv
M(H) magnetizationSpin-Valve (SV)

R(H) magnetoresistance

spin valve sv m h r h
Spin valve (SV) – M(H) & R(H)

high magnetoresistance field sensitivity

slide31
Conclusions
  • GMR can only be observedif at latest two ferromagnetic layers are separated by non-magnetic metal layers
  • GMR has a maximum, if the magnetization vectors in adjacent
  • F-layers is antiparallel
  • CPP has a larger effect than CIP
  • GMR is a direct image of the magnetic hysteresis
  • GMR is much larger than AMR
  • GMR increases with decreasing temperature
  • GMR depends on the number of F/M interfaces
  • For the GMR effect it is not important how the antiparallel orientation of the magnetization vectors in adjacent ferromagnetic layers is achivied (exchange bias F/AF or exchange coupling SAF)
ad