Spin transistor using tunneling barrier

使用隧道势垒的自旋晶体管

基本信息

  • 批准号:
    14205056
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 31.2万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 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

项目摘要

Spin tunneling devices were fabricated by the magnetron sputtering system with 5 targets, where the metal masks for forming the electrodes were changed in vacuum system. Magnetoresistance(MR) ratio increased from few % to over 20% and the reproductivity of tunneling junction was improved by changing the magnetic layers from polycrystalline NiFe to amorphous CoFeB layer. This is due to improvement of the flatness of interface because of the structure without polycrystalline grains. Oxidization process of Al layer were investigated by dc plasma and rf plasma discharge in pure oxygen. In case of dc plasma, the tunneling devices exhibit large MR ratio with spin valve type MR curves in the range of the Al thickness between 1.3 nm and 1.6 nm and MR ratio shows maximum value of 30% at 1.4 nm. The dispersion of MR ratio between seven samples prepared at same process becomes very small. In case of rf plasma, although the MR ratio is 15% at Al thickness of 1.6nm, it decreases with decreasing Al thickness and becomes less than 1% at 1.3 nm. The dispersion of MR ratio between samples is larger than that for dc plasma case. These results show that the dc plasma is more suitable for oxidization of Al layer compared with rf plasma. However, the MR ratio for dc plasma case decreases more steeply with increasing voltage bias compared with rf plasma case, which implies that the oxidization process by dc plasma also should be improved. It is considered that these results are due to the deference in the degree of oxidization of Al layer and interface roughness of tunneling barrier. The tunneling devises show good thermal stability, where MR ratio does not change below 300 C annealing in the vacuum.
自旋隧道器件是通过具有5个靶材的磁控溅射系统制造的,其中用于形成电极的金属掩模在真空系统中改变。通过将磁性层从多晶NiFe改为非晶CoFeB层,磁阻(MR)比从百分之几增加到20%以上,并且隧道结的再现性得到改善。这是由于由于没有多晶晶粒的结构而提高了界面的平坦度。采用纯氧中直流等离子体和射频等离子体放电研究了Al层的氧化过程。在直流等离子体的情况下,隧道器件在Al厚度在1.3 nm和1.6 nm之间的范围内表现出具有自旋阀型MR曲线的大MR比,并且MR比在1.4 nm处显示出最大值30%。在同一过程中制备的七个样品之间的MR比的离散度变得非常小。在射频等离子体的情况下,尽管在Al厚度为1.6nm时MR比为15%,但它随着Al厚度的减小而减小,并且在1.3nm处变得小于1%。样品之间的MR比的离散度比直流等离子体情况下的更大。这些结果表明,与射频等离子体相比,直流等离子体更适合Al层的氧化。然而,与射频等离子体情况相比,直流等离子体情况下的MR比随着偏压的增加而下降得更急剧,这意味着直流等离子体的氧化过程也应该得到改善。认为这些结果是由于Al层氧化程度和隧道势垒界面粗糙度的差异造成的。该隧道器件表现出良好的热稳定性,在真空中退火温度低于 300°C 时,MR 比不会发生变化。

项目成果

期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Uncompensated spins in a micro-patterned CoFeB/MnIr exchange bias system
微图案 CoFeB/MnIr 交换偏置系统中的未补偿自旋
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jong-Ho Park;Mitsuhiko Mase;Shoji Kawahito;Masaaki Sasaki;Yasuo Wakamori;Yukihiro Ohta;T.Eimuller et al.
  • 通讯作者:
    T.Eimuller et al.
STM observation and magnetic anisotropy of MBE-Grown Fe/Pt superlattices with (111) and (001) orientations
(111) 和 (001) 取向 MBE 生长的 Fe/Pt 超晶格的 STM 观察和磁各向异性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M.Takahashi;M.Tonouchi;S.Yamamoto
  • 通讯作者:
    S.Yamamoto
Exchange anisotropy of (001) oriented Mn_<80>Ir_<20>/NiFe epitaxial bilayers
(001)取向Mn_<80>Ir_<20>/NiFe外延双层的交换各向异性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    I.A.Halin;S.Kawahito;T.Kume
  • 通讯作者:
    T.Kume
T.Kume: "Exchange anisotropy of (001) oriented Mn1-xPtx/NiFe epitaxial films"J. Appl. Phys.. (印刷中). (2003)
T. Kume:“(001) 取向 Mn1-xPtx/NiFe 外延薄膜的交换各向异性”J. Phys.(出版中)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Magnetic domain structure of NiFe and MnIr/NiFe elements patterned by focused ion beam
聚焦离子束图案化的 NiFe 和 MnIr/NiFe 元素的磁畴结构
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

IWATA Satoshi其他文献

IWATA Satoshi的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('IWATA Satoshi', 18)}}的其他基金

Spin-wave Devices for Collecting and Detecting Magnetic Nano-particles
用于收集和检测磁性纳米粒子的自旋波装置
  • 批准号:
    25630146
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Dynamism of Gloobal Innovation Activities
全球创新活动活力
  • 批准号:
    23330118
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
GMR magnetic sensor using field modulation of magnetization direction and magnetic wall position
使用磁化方向和磁壁位置场调制的 GMR 磁传感器
  • 批准号:
    23360153
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Flexible Energy Devices Using Magnetic Fluid
使用磁流体的柔性能源装置
  • 批准号:
    23656196
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Analysis of collagen-induced arthritis and bacterial colitis using Cas-L null mice
使用 Cas-L 缺失小鼠分析胶原诱导的关节炎和细菌性结肠炎
  • 批准号:
    21591278
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
High Sensitivity Spin-tunneling Magnetic Sensor Using Oscillatory Domain Wall Displacement
利用振荡畴壁位移的高灵敏度自旋隧道磁传感器
  • 批准号:
    20360157
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Analysis of the role of Cas family proteins in pathophysiology of rheumatoid arthritis and osteoporosis
Cas家族蛋白在类风湿关节炎和骨质疏松病理生理中的作用分析
  • 批准号:
    19591158
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Strategic Multi-Sector Collaborations among NPO, Government and Companies
非营利组织、政府和企业之间的战略性多部门合作
  • 批准号:
    18330076
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Integrated magnetic sensor using spin tunneling effect
利用自旋隧道效应的集成磁传感器
  • 批准号:
    17360159
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Analysis on β1 integrin and its associating molecules in the pathophysiology of Rheumatoid Arthritis and Progressive Systemic Sclerosis.
类风湿关节炎和进行性系统性硬化症病理生理学中β1整合素及其相关分子的分析。
  • 批准号:
    17591031
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

量子干涉效应调控的分子磁性隧道结自旋输运性质研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
“CoFeB-MgO”基磁隧道结的自旋轨道矩效应超快翻转动态研究
  • 批准号:
    61904009
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
激光激励下磁隧道结的热传导及自旋转移矩效应研究
  • 批准号:
    11904343
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
磁绝缘介质/半导体合金(Bi:TmIG/GeBi)自旋异质结薄膜及新效应研究
  • 批准号:
    51902042
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大带隙衬底上二维锗烯电子结构与新奇量子现象的探测
  • 批准号:
    11904094
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Preparation of thermal induced ME effect using tunneling spin Seebeck effect
利用隧道自旋塞贝克效应制备热诱导 ME 效应
  • 批准号:
    26600100
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Integrated magnetic sensor using spin tunneling effect
利用自旋隧道效应的集成磁传感器
  • 批准号:
    17360159
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Study for high speed and high density MRAM development
高速高密度MRAM开发研究
  • 批准号:
    14076202
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Characteristics of diluted magnetic semiconductor nanostructures
稀磁半导体纳米结构的特性
  • 批准号:
    14076208
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Semiconductor-baaed magneto-photonic crystals and their applications
半导体磁光子晶体及其应用
  • 批准号:
    14205003
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 31.2万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了