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缓冲层对具有垂直磁各向异性的磁隧道结中磁死层、临界电流和热稳定性的影响

介观与纳米尺度物理 2015-02-24 v1 材料科学

摘要

我们针对基于Ta/Ru的缓冲层及其对磁隧道结(MTJs)应用关键特性(如临界开关电流和热稳定性)的影响进行了深入研究。我们研究了由缓冲层/FeCoB/MgO/FeCoB/Ta/Ru多层膜组成、采用三种不同缓冲层的器件:Ta 5 / Ru 10 / Ta 3、Ta 5 / Ru 10 / Ta 10 和 Ta 5 / Ru 20 / Ta 5(所有厚度单位为nm)。此外,我们研究了在MgO势垒上方和下方沉积单层FeCoB的系统。通过XRD和原子力显微镜测量确定了缓冲层的结晶织构和粗糙度。进一步,我们考察了每个样品的磁畴图案、磁死层厚度和垂直磁各向异性场。最后,我们研究了横向尺寸从1 μm到140 nm的纳米柱结中电流诱导磁化翻转的效应。具有最厚死层的缓冲层Ta 5 / Ru 10 / Ta 3,与具有最薄死层的缓冲层Ta 5 / Ru 20 / Ta 5相比,表现出热稳定性因子的显著增加,同时临界电流密度值略低。

关键词

引用

@article{arxiv.1502.06418,
  title  = {Buffer influence on magnetic dead layer, critical current and thermal stability in magnetic tunnel junctions with perpendicular magnetic anisotropy},
  author = {Marek Frankowski and Antoni Żywczak and Maciej Czapkiewicz and Sławomir Ziętek and Jarosław Kanak and Monika Banasik and Wiesław Powroźnik and Witold Skowroński and Jakub Chęciński and Jerzy Wrona and Hubert Głowiński and Janusz Dubowik and Jean-Philippe Ansermet and Tomasz Stobiecki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1502.06418},
  year   = {2015}
}