非均勻磁場(chǎng)調(diào)制下二維電子氣巨磁阻效應(yīng)的研究.pdf

1、巨磁阻(giant magnetoresistance,GMR)效應(yīng)自發(fā)現(xiàn)以來(lái)便引起了人們極大地關(guān)注，尤其是在高密度讀出磁頭、磁傳感器、隨機(jī)存儲(chǔ)器等方面展現(xiàn)出越來(lái)越多的實(shí)際應(yīng)用，使得對(duì)它的研究不僅具有了重要的科學(xué)意義，還具有非同尋常的科技和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，巨磁阻效應(yīng)不論是在實(shí)驗(yàn)方面還是在理論方面都受到了人們?cè)絹?lái)越多地關(guān)注。
　　本論文主要研究了不同磁化方向的鐵磁體或鐵磁體與肖特基金屬體相結(jié)合在2DEG系統(tǒng)中的GMR效應(yīng)。全文共分四

2、章：第一章為緒論，簡(jiǎn)要地介紹了二維電子氣、巨磁阻效應(yīng)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用以及本文的研究背景及意義。
　　在第二章，詳細(xì)地介紹了傳輸矩陣?yán)碚摷捌渫茖?dǎo)過(guò)程，并介紹了非均勻磁場(chǎng)的計(jì)算方法。
　　第三章主要分四個(gè)部分：第一，從理論上研究了第一個(gè)磁條磁化方向不變，第二個(gè)磁條為任意磁化方向時(shí)在2DEG體系中的GMR效應(yīng)。結(jié)果表明，磁阻比率(Magnetic Resistance ratio,MRR)強(qiáng)烈地依賴(lài)于第二個(gè)磁條的磁化方向，特別是當(dāng)

3、磁化方向?yàn)?80°時(shí)，系統(tǒng)可得到最大MRR；第二，介紹了磁場(chǎng)的變化對(duì)GMR效應(yīng)的影響，結(jié)果表明，磁場(chǎng)變大，MRR隨之變大，峰值變寬；第三部分簡(jiǎn)述了不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下最大MRR值與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，不同參數(shù)對(duì)MRR大小變化的影響，發(fā)現(xiàn)最大MRR與系統(tǒng)參數(shù)大小密切相關(guān)且隨磁場(chǎng)的增大符合一定的指數(shù)函數(shù)增長(zhǎng)規(guī)律；第四部分研究了兩個(gè)磁條具有相同的磁化方向時(shí)的MRR，結(jié)果表明，磁化方向?yàn)?0°時(shí)，MRR取最小值。因此可設(shè)計(jì)出一個(gè)磁化角度可調(diào)節(jié)的巨磁阻器件

4、。
　　第四章在二維電子氣表面沉積兩個(gè)磁條和一個(gè)肖特基金屬條，在肖特基金屬條上施加一個(gè)電壓。從理論上研究了電壓大小、寬度以及電壓位置對(duì)GMR效應(yīng)的影響。研究表明，該器件的GMR效應(yīng)相當(dāng)顯著：電壓增大，使得MRR在低能區(qū)獲得更寬的峰，在高能區(qū)峰值減小；電壓變寬，使得MRR向高能區(qū)移動(dòng)，且逐漸變??；電壓在兩個(gè)磁條間左右移動(dòng)距離相同時(shí)，MRR關(guān)于系統(tǒng)中心對(duì)稱(chēng)，電壓的大小不改變MRR關(guān)于系統(tǒng)中心的對(duì)稱(chēng)性，但會(huì)對(duì)特定位置處的MRR產(chǎn)生巨大地