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wb17711木虫 (正式写手)
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trixaypm
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3楼2007-06-22 13:41:39
trixaypm
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wb17711(金币+2):谢谢
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磁性金属和合金一般都有磁电阻现象，所谓磁电阻是指在一定磁场下电阻改变的现象，人们把这种现象称为磁电阻。所谓巨磁阻就是指在一定的磁场下电阻急剧减小，一般减小的幅度比通常磁性金属与合金材料的磁电阻数值约高10余倍。巨磁电阻效应是近10年来发现的新现象。1986年德国的Cdnberg教授首先在Fe/Cr/Fe多层膜中观察到反铁磁层间藕合。1988年法国巴黎大学的肯特教授研究组首先在Fe／Cr多层膜中发现了巨磁电阻效应，这在国际上引起了很大的反响。20世纪90年代，人们在Fe/Cu，Fe/Al，Fe/Al，Fe/Au，Co/Cu，Co/Ag和Co/Au 等纳米结构的多层膜中观察到了显著的巨磁阻效应，由于巨磁阻多层膜在高密度读出磁头、磁存储元件上有广泛的应用前景，美国、日本和西欧都对发展巨磁电阻材料及其在高技术上的应用投入很大的力量。1992年美国率先报道了Co-Ag，Co- Cu颗粒膜中存在巨磁电阻效应，这种颗粒膜是采用双靶共溅射的方法在Ag或Cu非磁薄膜基体上镶嵌纳米级的铁磁的Co颗粒。这种人工复合体系具有各向同性的特点。颗粒膜中的巨磁电阻效应目前以Co-Ag体系为最高，在液氮温度可达55％，室温可达20％，而目前实用的磁性合金仅为2％~3％，但颗粒膜的饱和磁场较高，降低颗粒膜磁电阻饱和磁场是颗粒膜研究的主要目标。颗粒膜制备工艺比较简单，成本比较低，一旦在降低饱和磁场上有所突破将存在着很大的潜力。最近，在FeNiAg颗粒膜中发现最小的磁电阻饱和磁场约为32KA／m，这个指标已和具有实用化的多层膜比较接近，从而为颗粒膜在低磁场中应用展现了一线曙光。我国科技工作者在颗粒膜巨磁阻研究方面也取得了进展，在颗粒膜的研究中发现了磁电阻与磁场线性度甚佳的配方与热处理条件，为发展新型的磁敏感元件提供了实验上的依据。 在巨磁电阻效应被发现后的第六年，1994年，IBM公司研制成巨磁电阻效应的读出磁头，将磁盘记录密度一下子提高了17倍，达5Gbit／in2，最近报道为11Gbit／in2，从而在与光盘竞争中磁盘重新处于领先地位。由于巨磁电阻效应大，易使器件小型化，廉价化，除读出磁头外同样可应用于测量位移，角度等传感器中，可广泛地应用于数控机床，汽车测速，非接触开关，旋转编码器中，与光电等传感器相比，它具有功耗小，可靠性高，体积小，能工作于恶劣的工作条件等优点。利用巨磁电阻效应在不同的磁化状态具有不同电阻值的特点，可以制成随机存储器（MRAM），其优点是在无电源的情况下可继续保留信息。1995年报道自旋阀型MRAM记忆单位的开关速度为亚纳秒级，256Mbit的MRAM芯片亦已设计成功，成为可与半导体随机存储器（DRAM，SEUM）相竞争的新型内存储器，此外，利用自旋极化效应的自旋晶体管设想亦被提出来了。鉴于巨磁电阻效应重要的基础研究意义和重大的应用前景，对巨磁电阻效应作出重大开拓工作的弗特教授等人曾获二次世界级大奖。 巨磁电阻效应在高技术领域应用的另一个重要方面是微弱磁场探测器。随着纳米电子学的飞速发展，电子元件的微型化和高度集成化，要求测量系统也要微型化。21世纪超导量子相干器件(SQUIDS)和超微霍耳探测器和超微磁场探测器将成为纳米电子学中主要角色。其中以巨磁电阻效应为基础，设计超微磁场传感器要求能探测10-2T至10-6T的磁通密度。如此低的磁通密度在过去是没有办法测量的，特别是在超微系统测量如此弱的磁通密度时十分困难的，纳米结构的巨磁电阻器件经过定标可能完成上述目标。瑞士苏黎土高工在实验室研制成功了纳米尺寸的巨磁电阻丝，他们在具有纳米孔洞的聚碳酸脂的衬底上通过交替蒸发Cu和Co并用电子束进行轰击，在同心聚碳酸脂多层薄膜孔洞中由Cu、Co交替填充形成几微米长的纳米丝，其巨磁电阻值达到15％，这样的巨磁电阻阵列体系饱和磁场很低，可以用来探测10－11T的磁通密度。由上述可见，巨磁阻较有广阔的应用情景。 |
2楼2007-06-22 13:38:17
