磁気トンネル効果の高周波インピーダンス特性に関する研究

磁隧道效应高频阻抗特性研究

基本信息

批准号：
02J09985
负责人：
海住英生
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J09985/
关键词：
スピントンネル素子磁気センサーハートレー発振磁気抵抗効果エラーレート立ち上がり・立ち下がり時間磁気記録イオンビームスパッタ磁気インピーダンス効果発振回路磁気センシングスピントンネル接合高周波インピーダンス

项目摘要

次世代の超高感度再生用磁気ヘッドとして,スピントンネル磁気抵抗効果を用いた磁気ヘッドの研究が進められている.しかし,スピントンネル素子には絶縁層が存在し,大きな電流を流すことができないため,従来の磁気センシング方法では,大きな出力が得られないという問題が生じている.そこで,昨年度,スピントンネル素子をハートレー発振回路内に挿入し,磁場変化を発振の有無で検出する新しい高感度磁気センシング方法を提案し,従来の数十倍の高出力で信号を検出することを報告した.しかしながら,エラーレート,立ち上がり時間,立ち下がり時間に関する応答特性は調べられていない.そこで,本研究では,上記の応答特性を調べることを目的とした.初めに,スピントンネル素子の等価回路を用いて,応答特性を調べた.その結果,10^<-7>以下のエラーレートを維持するには,10Ω以上の抵抗変化分が必要であることがわかった.立ち上がり時間の平均値は,数μsとなり,発振周期程度であることがわかった.これは,高速立ち上がりが可能であることを示す.しかしながら,立ち下がり時間の平均値は,数百μsとなり,発振周波数の数10倍以上であることがわかった.これは,高速立ち下がり時間の実現が困難であることを示す.そこで,その問題を解決するため,帰還部にスイッチング回路を設置することを考案した.その結果,立ち下がり時間の平均値は,数十μsとなり,発振周波数の数倍程度であることがわかった。これは,高速立ち下がり時間が可能であることを示唆する.次に,スピントンネル素子を用いて,応答特性を調べた.その結果,上記とほぼ同様の結果を得た.以上の結果から,本研究で提案した新しい磁気センシング方法は,次世代の高極度再生用磁気ヘッドとして大きな可能性があると考えられる.

利用自旋隧道磁阻效应作为下一代超高灵敏度再现磁头的磁头的研究正在取得进展。然而，自旋隧道元件具有防止大电流流过的绝缘层，因此传统的磁传感方法受到限制。存在无法获得大产量的问题。因此，去年我们开发了自旋隧道装置我们提出了一种新的高灵敏度磁传感方法，将其插入射线振荡电路中，并根据振荡的存在与否来检测磁场的变化，并报告说，它可以检测输出比传统方法高数十倍的信号。然而，错误率、上升时间和下降时间的响应特性尚未得到调查。因此，本研究的目的是调查上述响应特性。首先，我们使用自旋隧道器件的等效电路研究了响应特性。结果表明，需要10Ω或更大的电阻变化才能将误差率保持在10^<-7>或更小。上升时间为几μs，与振荡周期大致相同，这表明快速上升是可能的。发现平均时间为几百μs，是振荡频率的几十倍，这表明很难实现快速下降时间，因此我们尝试解决这个问题。结果，我们发现平均下降时间为几十微秒，是振荡频率的几倍。这表明快速下降时间是可能的。接下来，我们使用自旋隧道器件研究了响应特性。结果，我们获得了与上述几乎相同的结果。从上述结果来看，本研究提出的新磁传感方法被认为作为下一代高极限再现磁头具有巨大潜力。