自旋电子学的研究与发展_鲁军政
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1991 年．Unguris 等人在单晶 Fe 须上镀了一层楔形 Cr， 其厚度沿 某一方向缓慢由零增加到 5-20nm,再 镀 上 一 层 Fe（2nm）厚 ，也 就 是 在 三明志结构中，把非磁性金属层做成楔形。 用扫描电镜极化分析方法 测表面上 Fe 的磁矩取向时，发现其磁矩的方向与下层 Fe 的磁矩取向 随 Cr 层厚度的增加时而相反，时而相同，反映出与底层磁化强度分成 铁磁和反铁磁耦合。
【关键词】自旋电子学；巨磁电阻；磁性薄膜；磁隧道结；自旋阀
1．自 旋 电 子 学 的 发 展 历 程
电子具有电荷和自旋两种属性；在原子结构中，电子具有自旋特 性，一个能级轨道上只有自旋向上和自旋向下的两个态。 在一般的电 子输运过程中，电子的自旋状态是不予考虑的。
磁场对电子输运的影响是毫无疑问的，象霍尔效应，但并不涉及 电子的自旋属性。 Thomson 于 1857 年发现铁磁多 晶 体 的 各 向 异 性 磁 电阻效应。 1971 年 Hunt 提出可以利用铁磁金属的各向异性磁电阻效 应来制作磁盘系统的读出磁头。 同年 Tedrow 等利用超导（Al）/绝缘层 （Al2O3）/ 铁磁金属（Ni）的隧道结 ，测 出 穿 越 绝 缘 体 的 电 流 是 自 旋 极 化 电子流， 而自旋极化电子流是通过铁磁金属产生的。 1973 年，Tedrow 用隧道谱法测量了 Fe,Co,Ni 和 Gd 的自旋极化率。 1983 年 ，Meservey 发 现 Fe 薄 膜 在 1nm 厚 度 时 自 旋 极 化 逐 渐 达 到 饱 和 。 1986 年 ， Grunberg 等人发现，在 Fe/Cr/Fe 三明治结构中，适当的“Cr”层厚度，可 使两铁层之间形成反铁磁耦合。 1988 年，Baibich 发现铁铬多层膜中， 当铬的厚度使铁层之间形成反平行耦合时，没有外加磁场的电阻比外 加磁场使多层膜饱和时大得多， 始称为巨磁电阻效应 （GMR）。 1991 年，Dieny 用反铁磁层钉扎铁磁层构成自旋阀。 1994 年在类钙钛 矿 中 也发现了巨磁电阻效应。 1995 年, 人们以绝缘层 Al2O3 代 替 导 体 Cr , 在 Fe/ Al2O3/ Fe 三明治结构中观察到很大的 隧 道 磁 电 阻(TMR) 现 象 。 1995 年 ，Miyazaki 发 现 Fe/Al2O3/Fe 隧 道 结 在 室 温 下 磁 电 阻(TMR)高 达 18%，同年在 Co-Al-O 颗粒膜中同样发现了类似的巨磁电阻效应 。 80 年 代 ，Johnson 通 过 铁 磁 金 属 将 自 旋 极 化 的 电 子 流 不 断 注 入 非 磁 金 属 中，使非磁金属在自旋扩散长度范围内出现自旋积累，产生非平衡磁 化，同时将其变为电信号。 由此可见，自旋电流的注入，输运，操纵和检 测都是在纳米尺度下进行的。
1988 年,Baibich 等人在( Fe/Cr) 超晶格中发现了巨磁电阻效应,自 此人们对磁性金属多层膜的巨磁电阻效应开展了广泛而又深入的研 究 . 1995 年 FM/ I/ FM 隧 道 结 的 研 究 有 了 突 破 性 的 进 展 , 这 一 年 Miyazaki 等 人 发 现 他 们 众 多 的 样 品 中 有 一 个 Fe/Al2O3/Fe 磁 隧 道 结 在 室温几 mT 的外场下的 TMR 高达 1516% ,低温下更高,为 23% . 同年, Moodera 等人采用真空蒸发低温 沉 积 技 术 制 备 CoFe/ Al2O3/Co 平 面 型 隧道结, 在 295 .77 和 412 K 时巨磁电阻分别为 1118% ,20%及 24%。 肖刚教授的研究小组利 用 钙 钛 矿 锰 氧 化 物 即 用 La0.67Sr0.33MnO3 取 代了普通的过渡金属铁磁层,在 FM/I/FM 隧道结发现了特大隧道磁电 阻效应。 在 412K 时,只需几 mT 的外场,此隧道结即表现出 45%的巨磁 电阻值,但是在室温下没有发现巨磁电阻效应。
1991 年，Dieny 用反铁磁层钉扎下面一层铁磁层， 上面一层铁磁 层为自由层，构成具有反铁磁层的自旋阀，这种结构，利用反铁磁交换 耦合，有效地抑制了 Barkhausen 噪 声 ，并 根 据 多 层 膜 巨 磁 电 阻 效 应 来 源于最简单重复周期的磁电阻效应，提出了反铁磁层/隔离层/铁磁层/ 反 铁 磁 层 自 旋 阀 结 构 ，并 首 先 在 （NiFe/Cu/NiFe/FeMn ）自 旋 阀 中 发 现 了 一种低饱和场巨磁电阻效应。 自旋阀具有磁电阻变化率△R/R 对外磁 场的响应呈现线关系，频率特性好；低饱和场，工作磁场小；与 AMR 相
2．巨 磁 电 阻 (GMR) 1986 年,德 国 科 学 家 P.Gnmberg 在 Fe/Cr/Fe 三 明 治 结 构 中,当 Cr 层厚度合 适 时 两 Fe 层 之 间 存 在 反 铁 磁 耦 合 作 用,据 这 一 结 果,法 国 巴 黎大学的物理学家 A.Fert 设计了(Fe/Cr)N 多层膜,成功地使磁电阻效应 得到放大,使之成为巨磁 电 阻.早 期 报 道 的 有 GMR 效 应 的 多 层 膜 样 品 都 是 分 子 束 外 延 法 （MBE）制 备 的 ，是 一 种 超 高 真 空 镀 膜 技 术 平 均 每 分
3．隧 道 磁 电 阻 （TMR）
量子力学的隧道效应就是指粒子穿过势垒并出现在经典力学禁 戒的区域的过程。 1970 年，Meservey 和 Tedrow 利 用 超 导 体/非 磁 绝 缘 体/铁 磁 金 属 隧 道 结 ， 验 证 隧 穿 电 流 确 是 自 旋 极 化 的 。 1975 年 ， Slonczewski 提出将隧道结中的超导体用另一铁磁层取代的想法 ，认为 如以铁磁金属取代超导体，当两铁磁层磁化方向平行及反平行时隧道 结将具有不同的电阻值。 同年,Julliere 在 Fe/ Ge/ Co 隧道结中观察到 了这一现象. 不过,Fe/ Ge/Co 隧道结虽然在低温下的磁电阻高达 14 % ,但室温下却非常小.直到 1995 年，Miyazaki 等获得突破性 进 展 ，在 Fe/ Al2O3/Fe 隧 道 结 中 ，室 温 下 获 得 磁 电 阻 MR=18%，磁 场 灵 敏 度 8%，人 们开始集中研究用 Al2O3 做绝缘层的 隧 道 结 。 2000 年 ，Han 等 人 在 室 温下获得磁电阻达 50%。
用氧化镁做绝缘层开辟了研究 MTJ 的新方向 Yuasa 等在 2000 年 研 究 单 晶 氧 化 镁 基 片 上 生 长 Fe/Al2O3/NiFe 磁 隧 道 结 。 2001 年 Wulfhekel 等用 MBE 制备了以氧化镁为基片的 Fe/MgO/Fe 磁 隧 道 结 ， 用 STM 测量隧道效应。 同时 Butler 等用第一性原理 计 算 了 隧 道 电 导 和磁隧道电导，理论上预言 TMR 值可达到 1000%。 2004 年，Yuasa 等 制备的 Fe/MgO/Fe 磁隧道结的 TMR 在室温下达到 88%， 最大输出电 压为 380mV，超高氧化铝为绝缘层的磁隧道结。 2004 年 10 月，他们又 把 MR 值提高到 180%。 同月 Parkin 等报道了在 CoFe/MgO/CoFe 磁隧 道结中获得 MR 为 220%、温度隐定性超过 400℃的实验结果。 2005 年 2 月，Diayapeawira 等发表了他们的最新结果 ： 在 FCoFeB/MgO/CoFeB 磁隧道结中，MR 值为 230%，结面电阻 RA 为 420Ωμm2。
2.4 加强实验室建设、完善实验设施 （1）硬件方面。 扩大实验室的规模，增加设备经费的投入，购置满 足学生实验要求的必需设备，如可配置中央处理器，一定数量的工作 站，多媒体投影仪等，完善实验室的设施，建立一个模拟企业真实经营 环境下的网络财务机房，为会计电算化实验室创造一个良好的实践教 学环境。 （2）软件方面。 尽可能与用友公司经销商与售后服务人员形成长 期友好的合作关系，由其提供先进的实验教学所用的财务软件和技术 服务与指导，并随着软件的不断开发和升级及时更新。 2．5 建立有效实践教学评价体系 为切实做好实践性教学，及时了解和掌握实施情况，必须采取有 效措施加强对实践性教学环节的管理。 这样，就要求建立一个能评价 实践教学的考核体系。 实践教学质量评价是一个非常复杂的问题。 一 般来说，考核应该分为过程考核和结果考核两部分。 在初期，对教师和 学生需要有一个转变过程，所以应该以结果考核为主、过程评价为辅， 通过分析调研，结合本校实训状况，确定需要评价的要素。 如会计电算 化中可以分总账、报表、工资、固定资产等模块设定考核指标，其指标 应尽量量化，力求公平，并形成一个指标考核体系。 经过初期老师与学 生熟悉考核方式以后，应以过程考核为主，这样可以改变学生学习的 态度，减少逃避实践课的情况，提高学生对实践技能学习的积极性和
比，电阻随磁场变化迅速，因而操作磁通小，灵敏度高；利用层间转动 磁化过程能有效抑制 Barkhausen 噪 声 ，信 噪 比 高 ，这 使 巨 磁 电 阻 进 入 实用阶段。 1994 年，IBM 公司宣布利用 GMR 自旋阀制成磁 盘 驱 动 器 的读出头。 将磁盘的记录密度提高 17 倍，达到 10Gbit/in2，到 2004 年， 十年间已发展到 170Gbit/in2 的记录密度，磁头读出缝隙已达到 50nm。
4．自 旋 电 子 学 的 应 用 进 展 信息技术的发展要求高密度大容量及小型化的存储器,高密度磁 盘的发展使记录单元减小到亚微米尺寸,因而其产生的记录信号很微 弱;再则磁盘的小型化使其线速度降低,相传统的磁头无法得到足够的 信噪比。 GMR 磁头以其大的磁电阻变化率,并克服了 Barkhausen 噪声, 极大地增加了磁头 的 灵 敏 度, 使 高 密 度 磁 盘 技 术 取 得 突 破 。 1994 年 IBM 公 司 首 次 使 用 的 GMR 效 应 自 旋 阀 磁 头, 硬 盘 面 密 度 为 1Gb/in2。 1995 年 IBM 公 司 宣 布 了 面 密 度 为 3Gb/in2 的 GMR 磁 头 。 1998 年 IBM 公 司 宣 布 在 磁 盘 驱 动 器 中 使 用 的 商 品 化 GMR 多 层 膜 磁 头 面 密 度已超过 5Gb/in2,而实验室的密度已达 20Gb/in2,到 2007 年 Seagate 宣 布其磁记录技术再创新纪元，并打破每平方英寸密度（下转第 545 页）
520
科技信息
○高校讲坛○
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
2009 年 第 35 期
源自文库
师在校内由有经验的教师培训，并参加有关培训班的学习或定期派遣 专业教师到挂靠单位进行锻炼，提高专业技能。 另一方面，聘请经验丰 富的高水平教师或有关行业实践工作中的中高级人员参与实践指导， 提高教学的实效性。
钟才形成一个单原子层，是一种十分复杂、精密、设备价格昂贵的方 法。 毫无疑问极大限制了物理学者对 GMR 的研究。1990 年，S.S Parkin (IBM 公司)等人，用磁控溅射法制取多晶(Co/Cu)N 多层膜并得到了磁电 阻随非 铁 磁 层 厚 度 变 化 的 振 荡 效 应 ， 得 到 (Co/Cu)N 多 层 膜 在 室 温 下 MR 值达到 65%。 而（CoFe/Cu）N 多 层 膜 的 MR 值 更 优 于(Co/Cu)N 多 层 膜。
科技信息
○高校讲坛○
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
2009 年 第 35 期
自旋电子学的研究与发展
鲁军政 （襄樊学院物电学院 湖北 襄樊 441053）
【摘 要】自旋电子学在研究早期被称为磁电子学，是凝聚态物理中发展起来的新科学分支，主要研究金属和金属氧化物及半导体中电子 的自旋极化，自旋相关的散射及自旋驰豫等。 文章简单介绍了自旋电子学的发展历程，巨磁电阻、磁性薄膜、动态随机存储器 MRAM 及巨磁电 阻传感器的研究现状及应用前景。
【关键词】自旋电子学；巨磁电阻；磁性薄膜；磁隧道结；自旋阀
1．自 旋 电 子 学 的 发 展 历 程
电子具有电荷和自旋两种属性；在原子结构中，电子具有自旋特 性，一个能级轨道上只有自旋向上和自旋向下的两个态。 在一般的电 子输运过程中，电子的自旋状态是不予考虑的。
磁场对电子输运的影响是毫无疑问的，象霍尔效应，但并不涉及 电子的自旋属性。 Thomson 于 1857 年发现铁磁多 晶 体 的 各 向 异 性 磁 电阻效应。 1971 年 Hunt 提出可以利用铁磁金属的各向异性磁电阻效 应来制作磁盘系统的读出磁头。 同年 Tedrow 等利用超导（Al）/绝缘层 （Al2O3）/ 铁磁金属（Ni）的隧道结 ，测 出 穿 越 绝 缘 体 的 电 流 是 自 旋 极 化 电子流， 而自旋极化电子流是通过铁磁金属产生的。 1973 年，Tedrow 用隧道谱法测量了 Fe,Co,Ni 和 Gd 的自旋极化率。 1983 年 ，Meservey 发 现 Fe 薄 膜 在 1nm 厚 度 时 自 旋 极 化 逐 渐 达 到 饱 和 。 1986 年 ， Grunberg 等人发现，在 Fe/Cr/Fe 三明治结构中，适当的“Cr”层厚度，可 使两铁层之间形成反铁磁耦合。 1988 年，Baibich 发现铁铬多层膜中， 当铬的厚度使铁层之间形成反平行耦合时，没有外加磁场的电阻比外 加磁场使多层膜饱和时大得多， 始称为巨磁电阻效应 （GMR）。 1991 年，Dieny 用反铁磁层钉扎铁磁层构成自旋阀。 1994 年在类钙钛 矿 中 也发现了巨磁电阻效应。 1995 年, 人们以绝缘层 Al2O3 代 替 导 体 Cr , 在 Fe/ Al2O3/ Fe 三明治结构中观察到很大的 隧 道 磁 电 阻(TMR) 现 象 。 1995 年 ，Miyazaki 发 现 Fe/Al2O3/Fe 隧 道 结 在 室 温 下 磁 电 阻(TMR)高 达 18%，同年在 Co-Al-O 颗粒膜中同样发现了类似的巨磁电阻效应 。 80 年 代 ，Johnson 通 过 铁 磁 金 属 将 自 旋 极 化 的 电 子 流 不 断 注 入 非 磁 金 属 中，使非磁金属在自旋扩散长度范围内出现自旋积累，产生非平衡磁 化，同时将其变为电信号。 由此可见，自旋电流的注入，输运，操纵和检 测都是在纳米尺度下进行的。
1988 年,Baibich 等人在( Fe/Cr) 超晶格中发现了巨磁电阻效应,自 此人们对磁性金属多层膜的巨磁电阻效应开展了广泛而又深入的研 究 . 1995 年 FM/ I/ FM 隧 道 结 的 研 究 有 了 突 破 性 的 进 展 , 这 一 年 Miyazaki 等 人 发 现 他 们 众 多 的 样 品 中 有 一 个 Fe/Al2O3/Fe 磁 隧 道 结 在 室温几 mT 的外场下的 TMR 高达 1516% ,低温下更高,为 23% . 同年, Moodera 等人采用真空蒸发低温 沉 积 技 术 制 备 CoFe/ Al2O3/Co 平 面 型 隧道结, 在 295 .77 和 412 K 时巨磁电阻分别为 1118% ,20%及 24%。 肖刚教授的研究小组利 用 钙 钛 矿 锰 氧 化 物 即 用 La0.67Sr0.33MnO3 取 代了普通的过渡金属铁磁层,在 FM/I/FM 隧道结发现了特大隧道磁电 阻效应。 在 412K 时,只需几 mT 的外场,此隧道结即表现出 45%的巨磁 电阻值,但是在室温下没有发现巨磁电阻效应。
1991 年，Dieny 用反铁磁层钉扎下面一层铁磁层， 上面一层铁磁 层为自由层，构成具有反铁磁层的自旋阀，这种结构，利用反铁磁交换 耦合，有效地抑制了 Barkhausen 噪 声 ，并 根 据 多 层 膜 巨 磁 电 阻 效 应 来 源于最简单重复周期的磁电阻效应，提出了反铁磁层/隔离层/铁磁层/ 反 铁 磁 层 自 旋 阀 结 构 ，并 首 先 在 （NiFe/Cu/NiFe/FeMn ）自 旋 阀 中 发 现 了 一种低饱和场巨磁电阻效应。 自旋阀具有磁电阻变化率△R/R 对外磁 场的响应呈现线关系，频率特性好；低饱和场，工作磁场小；与 AMR 相
2．巨 磁 电 阻 (GMR) 1986 年,德 国 科 学 家 P.Gnmberg 在 Fe/Cr/Fe 三 明 治 结 构 中,当 Cr 层厚度合 适 时 两 Fe 层 之 间 存 在 反 铁 磁 耦 合 作 用,据 这 一 结 果,法 国 巴 黎大学的物理学家 A.Fert 设计了(Fe/Cr)N 多层膜,成功地使磁电阻效应 得到放大,使之成为巨磁 电 阻.早 期 报 道 的 有 GMR 效 应 的 多 层 膜 样 品 都 是 分 子 束 外 延 法 （MBE）制 备 的 ，是 一 种 超 高 真 空 镀 膜 技 术 平 均 每 分
3．隧 道 磁 电 阻 （TMR）
量子力学的隧道效应就是指粒子穿过势垒并出现在经典力学禁 戒的区域的过程。 1970 年，Meservey 和 Tedrow 利 用 超 导 体/非 磁 绝 缘 体/铁 磁 金 属 隧 道 结 ， 验 证 隧 穿 电 流 确 是 自 旋 极 化 的 。 1975 年 ， Slonczewski 提出将隧道结中的超导体用另一铁磁层取代的想法 ，认为 如以铁磁金属取代超导体，当两铁磁层磁化方向平行及反平行时隧道 结将具有不同的电阻值。 同年,Julliere 在 Fe/ Ge/ Co 隧道结中观察到 了这一现象. 不过,Fe/ Ge/Co 隧道结虽然在低温下的磁电阻高达 14 % ,但室温下却非常小.直到 1995 年，Miyazaki 等获得突破性 进 展 ，在 Fe/ Al2O3/Fe 隧 道 结 中 ，室 温 下 获 得 磁 电 阻 MR=18%，磁 场 灵 敏 度 8%，人 们开始集中研究用 Al2O3 做绝缘层的 隧 道 结 。 2000 年 ，Han 等 人 在 室 温下获得磁电阻达 50%。
用氧化镁做绝缘层开辟了研究 MTJ 的新方向 Yuasa 等在 2000 年 研 究 单 晶 氧 化 镁 基 片 上 生 长 Fe/Al2O3/NiFe 磁 隧 道 结 。 2001 年 Wulfhekel 等用 MBE 制备了以氧化镁为基片的 Fe/MgO/Fe 磁 隧 道 结 ， 用 STM 测量隧道效应。 同时 Butler 等用第一性原理 计 算 了 隧 道 电 导 和磁隧道电导，理论上预言 TMR 值可达到 1000%。 2004 年，Yuasa 等 制备的 Fe/MgO/Fe 磁隧道结的 TMR 在室温下达到 88%， 最大输出电 压为 380mV，超高氧化铝为绝缘层的磁隧道结。 2004 年 10 月，他们又 把 MR 值提高到 180%。 同月 Parkin 等报道了在 CoFe/MgO/CoFe 磁隧 道结中获得 MR 为 220%、温度隐定性超过 400℃的实验结果。 2005 年 2 月，Diayapeawira 等发表了他们的最新结果 ： 在 FCoFeB/MgO/CoFeB 磁隧道结中，MR 值为 230%，结面电阻 RA 为 420Ωμm2。
2.4 加强实验室建设、完善实验设施 （1）硬件方面。 扩大实验室的规模，增加设备经费的投入，购置满 足学生实验要求的必需设备，如可配置中央处理器，一定数量的工作 站，多媒体投影仪等，完善实验室的设施，建立一个模拟企业真实经营 环境下的网络财务机房，为会计电算化实验室创造一个良好的实践教 学环境。 （2）软件方面。 尽可能与用友公司经销商与售后服务人员形成长 期友好的合作关系，由其提供先进的实验教学所用的财务软件和技术 服务与指导，并随着软件的不断开发和升级及时更新。 2．5 建立有效实践教学评价体系 为切实做好实践性教学，及时了解和掌握实施情况，必须采取有 效措施加强对实践性教学环节的管理。 这样，就要求建立一个能评价 实践教学的考核体系。 实践教学质量评价是一个非常复杂的问题。 一 般来说，考核应该分为过程考核和结果考核两部分。 在初期，对教师和 学生需要有一个转变过程，所以应该以结果考核为主、过程评价为辅， 通过分析调研，结合本校实训状况，确定需要评价的要素。 如会计电算 化中可以分总账、报表、工资、固定资产等模块设定考核指标，其指标 应尽量量化，力求公平，并形成一个指标考核体系。 经过初期老师与学 生熟悉考核方式以后，应以过程考核为主，这样可以改变学生学习的 态度，减少逃避实践课的情况，提高学生对实践技能学习的积极性和
比，电阻随磁场变化迅速，因而操作磁通小，灵敏度高；利用层间转动 磁化过程能有效抑制 Barkhausen 噪 声 ，信 噪 比 高 ，这 使 巨 磁 电 阻 进 入 实用阶段。 1994 年，IBM 公司宣布利用 GMR 自旋阀制成磁 盘 驱 动 器 的读出头。 将磁盘的记录密度提高 17 倍，达到 10Gbit/in2，到 2004 年， 十年间已发展到 170Gbit/in2 的记录密度，磁头读出缝隙已达到 50nm。
4．自 旋 电 子 学 的 应 用 进 展 信息技术的发展要求高密度大容量及小型化的存储器,高密度磁 盘的发展使记录单元减小到亚微米尺寸,因而其产生的记录信号很微 弱;再则磁盘的小型化使其线速度降低,相传统的磁头无法得到足够的 信噪比。 GMR 磁头以其大的磁电阻变化率,并克服了 Barkhausen 噪声, 极大地增加了磁头 的 灵 敏 度, 使 高 密 度 磁 盘 技 术 取 得 突 破 。 1994 年 IBM 公 司 首 次 使 用 的 GMR 效 应 自 旋 阀 磁 头, 硬 盘 面 密 度 为 1Gb/in2。 1995 年 IBM 公 司 宣 布 了 面 密 度 为 3Gb/in2 的 GMR 磁 头 。 1998 年 IBM 公 司 宣 布 在 磁 盘 驱 动 器 中 使 用 的 商 品 化 GMR 多 层 膜 磁 头 面 密 度已超过 5Gb/in2,而实验室的密度已达 20Gb/in2,到 2007 年 Seagate 宣 布其磁记录技术再创新纪元，并打破每平方英寸密度（下转第 545 页）
520
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2009 年 第 35 期
源自文库
师在校内由有经验的教师培训，并参加有关培训班的学习或定期派遣 专业教师到挂靠单位进行锻炼，提高专业技能。 另一方面，聘请经验丰 富的高水平教师或有关行业实践工作中的中高级人员参与实践指导， 提高教学的实效性。
钟才形成一个单原子层，是一种十分复杂、精密、设备价格昂贵的方 法。 毫无疑问极大限制了物理学者对 GMR 的研究。1990 年，S.S Parkin (IBM 公司)等人，用磁控溅射法制取多晶(Co/Cu)N 多层膜并得到了磁电 阻随非 铁 磁 层 厚 度 变 化 的 振 荡 效 应 ， 得 到 (Co/Cu)N 多 层 膜 在 室 温 下 MR 值达到 65%。 而（CoFe/Cu）N 多 层 膜 的 MR 值 更 优 于(Co/Cu)N 多 层 膜。
科技信息
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2009 年 第 35 期
自旋电子学的研究与发展
鲁军政 （襄樊学院物电学院 湖北 襄樊 441053）
【摘 要】自旋电子学在研究早期被称为磁电子学，是凝聚态物理中发展起来的新科学分支，主要研究金属和金属氧化物及半导体中电子 的自旋极化，自旋相关的散射及自旋驰豫等。 文章简单介绍了自旋电子学的发展历程，巨磁电阻、磁性薄膜、动态随机存储器 MRAM 及巨磁电 阻传感器的研究现状及应用前景。