Information recording medium based on magnetic tunnel junctions

Анотація

Описано механізм зміни ємності та опору в магнітних тунельних контактах (MTJs) при перемагнічуванні одного з електродів та представлено результати вимірювань тунельного магнітного опору та тунельної магнітної ємності в MTJs
Tb_22-δCo₅Fe₇₃/Pr₆O₁₁/Tb_19-δCo₅Fe₇₆ з електродами, що мають перпендикулярну анізотропію, та в MTJs Co₈₀Fe₂₀/Pr₆O₁₁/Co₃₀Fe₇₀, де магнітні електроди мають одноосьову анізотропію в площині. Показано, що при намагнічуванні магнітних електродів у магнітному тунелі в бар’єрному немагнітному шарі виникає сильний градієнт магнітного поля, який викликає просторовий перерозподіл концентрації спін-поляризованих електронів в області розділу магнітний метал/ізолятор та призводить до появи нерівномірного розподілу електричного заряду. Такий магнітноіндукований заряд впливає на діелектричні характеристики бар’єрного наношару та призводить до зміни опору та ємності MTJs. Крім того, цей ефект найбільш виражений у тунельних магнітних контактах з магнітними електродами, що мають перпендикулярну анізотропію. Зміна опору під час перемагнічування MTJs Tb_22-δCo₅Fe₇₃/Pr₆O₁₁/Tb_19–δCo₅Fe₇₆ досягала 120%, а в MTJs Co₈₀Fe₂₀/Pr₆O₁₁/Co₃0Fe₇₀ вона не перевищувала 40%. Зміна ємності під час перемагнічування MTJs Tb_22–δCo₅Fe₇₃/Pr₆O₁₁/Tb_19–δCo₅Fe₇₆ досягала значень 110%, а зміна ємності MTJs Co₈₀Fe₂₀/Pr₆O₁₁/Co₃₀Fe₇₀ досягала значень 45%. Також представлено схему побудови носія інформації на основі магнітних тунельних переходів та описано принцип запису та зчитування інформації з такого носія.