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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳文智
研究生(外文):Wen-Chih Chen
論文名稱:Si(100)/Ta/Co/AlOx/Co/IrMn/Ta系統之穿隧磁阻及外加應力對該磁阻之影響
論文名稱(外文):Tunneling magnetoresistance of the Si(100)/Ta/Co/AlOx/Co/IrMn/Ta system and the external stress effect thereon
指導教授:鄭偉鈞
指導教授(外文):Wei-Chun Cheng
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:107
中文關鍵詞: 應力應變自旋閥 穿隧磁阻
外文關鍵詞:straintunneling magnetoresistancespin valvestress
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本實驗在穿隧磁阻結構(Tunneling magnetoresistance)頂部加上反鐵磁層作為釘札層,這種形式之元件稱自旋閥式穿隧元件。穿隧磁阻為一類似巨磁阻之三明治結構,主要結構為鐵磁層/絕緣層/鐵磁層,其主要傳導機制則為藉由電子穿隧以與自旋相關(Spin-dependent)散射,而成高低磁阻變化。
因自旋閥穿隧磁阻具備有較高之磁阻比,本實驗除利用此種元件提升磁阻比,另發現它是可以作為一極靈敏之壓感元件。實驗中利用磁濺鍍系統於加磁場1500 Oe下成長該穿隧元件。必要時,可再施以磁退火熱處理。對元件施加張應變 (Tension)及壓應變(Compression)探討其對於磁阻、電阻、交換異向性以及敏感度之影響。
實驗結果顯示,施加張應變或壓應變對於本實驗所製備之自旋閥穿隧磁阻元件皆有很大的影響;對其電阻也相對有很大之變化,唯獨對於交換異相性較無明顯之關係。
We insert AFM to tunnel structure as a pinning layer. This structure called spin valve tunneling magnetoresistance junction. Tunneling magnetoresistance is a sandwiched structure, which is similar to the giant magnetoresistance(GMR). Its main structure is FM / insulating layer /FM, main conduction mechanism its for utilize the electron tunneling and the spin-dependent scattering to transform resistance from low to high state.

Because spin valve tunnel magnetoresistance has higher magnetoresistance ratio. At this experiment will use this structure to increase magnetoresistance ratio. Sputter system was used to grow tunnel junction and during process was addition magnetic field 1500 Oe, another specimen was put magnetic anneal treatment, then add extenal tensile stress and compression stress to tunnel junction, and to probe into it to the magnetoresistance, resistance, exchange bias and sensitivity.

The experimental result shows, external tensile stress and compression stress on spin valve tunnel junction have influence strongly, and have very great changes to his resistance relatively, does not only relatively have no evidence relation in exchanging the different looks.
目 錄
摘要........................................................................Ⅰ
誌謝........................................................................Ⅲ
目錄 .......................................................................Ⅳ
圖目錄 .....................................................................Ⅵ
表目錄 .....................................................................XI
第二章 實驗原理.............................................................11
2-1磁性物質..........................................................................11
2-2 居里溫度與尼爾溫........................................................15
2-3 磁異向性..........................................................................15
2-4磁伸縮...................................................................17
2-5 交換偏耦合 (Exchange coupling)..........................................18
2-6 磁阻....................................................................20
2-7 薄膜成長機制............................................................23
2-8 電阻式應變計的簡介......................................................26
第三章 實驗方法..........................................................................43
3-1 薄膜濺鍍系統............................................................43
3-2 應力應變規實驗步驟......................................................46
3-3 磁阻量測系統............................................................48
3-4 磁性量測系統-震動式樣品磁性量測儀.......................................50
3-5 原子力顯微鏡 ...........................................................52
3-6 穿透式電子顯微鏡........................................................53
第四章 結果與討論...........................................................68
4-1 磁阻量測................................................................68
4-2 施以應變對不同AlOx厚度之對磁阻之探討....................................69
4-3 磁性量測................................................................77
4-4 表面分析................................................................79
4-5 結構分析................................................................79
第5章、結論................................................................105
參考資料...................................................................106
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