Вплив домішок на електрофізичні властивості магнітного тунельного переходу

В. О. Бурлаков, О. Є. Погорелов, О. В. Філатов

Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 12.02.2020; остаточний варіант - 19.03.2020. Завантажити: PDF

У роботі розглянуто вплив домішок на вольт-амперні характеристики тонкоплівкової структури магнетного тунельного переходу (MTJ) — Fe/MgO/Fe з метою поліпшення електротранспортних властивостей. Це було досягнуто за рахунок створення умов для виникнення в ній вольт-амперної характеристики (ВАХ) з негативним диференційним опором (НДО), на кшталт ВАХ тунельного діоду. Обґрунтовано утворення такої властивості за рахунок введення електропровідної домішки (Карбону) в інтерфейсний простір між одним з шарів заліза і діелектриком, яка відповідним чином змінює положення рівня Фермі. Виявлено прояв деґрадаційного впливу електродифузійних процесів на властивості вольт-амперної характеристики та запропоновано підходи до її стабілізації. Розглянуто можливість використання MTJ-систем з НДО для створення комірок пам’яті MRAM.

Ключові слова: спінтроніка, MTJ, енергія Фермі, вольт-амперна характеристика, негативний диференційний опір, електродифузія.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i07/0919.html

PACS: 71.20.-b, 71.55.-i, 72.20.Ht, 75.50.Bb, 85.75.Dd

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

T. Uemura, S. Honma, T. Marukame, and M. Yamamoto, Japanese J. Applied Physics, 43, No. 1A/B: L44 (2003). Crossref
A. Pogorelov, A. Filatov, and Ye. Pogoryelov, phys. status solidi (b), 251, Iss. 1: 172 (2014). Crossref
O. E. Pohorelov, O. V. Filatov, E. O. Pohoryelov, and K. M. Khranovs’ka, Sposib Stvorennya Komirky Mahnitnoyi Pam’yati [The Method of Creating a Magnetic Memory Cell], Ukrainian Patent No. 105875 (Published June 25, 2014).
Mayank Chakraverty and Harish M. Kittur, International J. Micro and Nano Systems, 2(1): 1 (2011).
Jun Jiang, X.-G. Zhang and X. F. Han, EPL, 114, No. 1: 17005 (2016). Crossref
T. A. Khachaturova, M. A. Beloholovskyy, and A. Y. Khachaturov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 30, No. 7: 899 (2008).
S. S. Parkin, Nature Materials, 3: 862 (2004). Crossref
H. A. Bakay, M. P. Bratushchak, and A. S. Kuzema, J. Nano- Electronic Physics, 1, No. 4: 110 (2009). Crossref
P. P. Kuz’menko, Elektroperenos, Termoperenos i Diffuziya v Metallakh [Electric Transport, Thermal Transfer and Diffusion in Metals] (Kyiv: Vyshcha Shkola: 1983).
K. N. Tukmakov and A. V. Arhipov, Vestnik Samarskogo Gosudarstvennogo Aerokosmicheskogo Universiteta im. Akademika S. P. Korolyova, No. 1: 185 (2010).