Открыть главное меню

Туннельное магнетосопротивление

(перенаправлено с «Туннельное магнитное сопротивление»)

Туннельное магни́тное сопротивле́ние или туннельное магнитосопротивление (сокр. ТМС, англ. Tunnel magnetoresistance, сокр. TMR) — квантовомеханический эффект, проявляется при протекании тока между двумя слоями ферромагнетиков, разделенных тонким (около 1 нм) слоем диэлектрика. При этом общее сопротивление устройства, ток в котором протекает из-за туннельного эффекта, зависит от взаимной ориентации полей намагничивания двух магнитных слоев. Сопротивление выше при антипаралельной намагниченности слоев. Эффект туннельного магнитного сопротивления похож на эффект гигантского магнитного сопротивления, но в нем вместо слоя немагнитного металла используется слой изолирующего туннельного барьера.

Эффект был открыт в 1975 году Мишелем Жюльером, использовавшим железо в качестве ферромагнетика и германий в качестве диэлектрика. Он проявлялся при температуре 4,2 К, поэтому не привлек к себе внимания из-за отсутствия практического применения[1].

При комнатной температуре действие эффекта впервые было открыто в 1995 году Терунобу Миязаки и независимо от него группой ученых во главе с Джагадишем Мудера при возобновлении интереса к исследованиям в этой области после открытия эффекта гигантского магнитного сопротивления. В настоящее время на основании эффекта туннельного магнитного сопротивления создана магниторезистивная оперативная память (MRAM), и он также применяется в считывающих головках жестких дисков.

В 2001 году группа Батлера и группа Матона независимо сделали теоретическое предсказание, что при использовании железа в качестве ферромагнетика и оксида магния в качестве диэлектрика эффект туннельного магнитного сопротивления может возрасти на несколько тысяч процентов. В 2004 году группа Перкина и группа Юаса смогли изготовить устройства на основе Fe/MgO/Fe и достичь величины туннельного магнитосопротивления в 200% при комнатной температуре.

В 2007 году устройства на основе туннельного магниторезистивного эффекта с оксидом магния полностью заменили устройства на основе эффекта гигантского магнитного сопротивления на рынке устройств магнитного хранения информации.

ПримечанияПравить

  1. M. Jullière. Tunneling between ferromagnetic films (англ.) // Phys. Lett. (англ.) : journal. — 1975. — Vol. 54A. — P. 225—226. sciencedirect Архивная копия от 8 июля 2009 на Wayback Machine