Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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MA: Magnetismus

MA 13: Poster:Schichten(1-23),Spinabh.Trsp(24-41),Exch.Bias(42-56),Spindyn.(57-67),Mikromag.(68-76),Partikel(77-90),Spinelektr.(91-97),Elektr.Theo.(98-99),Mikromag+PhasÜ+Aniso.(100-105),Magn.Mat.(106-118),Messmethod.(119-121),Obflm.+Abbverf.(122-123)

MA 13.34: Poster

Dienstag, 9. März 2004, 15:00–19:00, Bereich A

Barrierenmodifikation von magnetischen Tunnelelementen — •Marc Sacher, Jan Sauerwald, Jan Schmalhorst und Günter Reiss — Universität Bielefeld, Fakultät für Physik, Universitätsstr. 25, 33615 Bielefeld

Es werden doppelt gepinnte, magnetische Tunnelelemente (Mn₈₃Ir₁₇/ Co / Al₂O₃/ Co/ Mn₈₃Ir₁₇) mit systematisch variierter Barrieren-Grenzfläche hergestellt. Die Proben werden im Magnetfeld gesputtert, und zeigen dadurch ohne anschließendes Tempern das Exchange-Bias. So kann eine thermisch aktivierte Veränderung der Tunnelbarrieren ausgeschlossen und auftretende Effekte auf die Bestrahlung zurückgeführt werden. Die Barrierenmodifikation erfolgt mittels niederenergetischer Argonionen (10 … 100eV) in zwei verschiedenen Experimenten:
1. Die Aluminiumschicht wird direkt nach der Oxidation bestrahlt. Der Tunnelwiderstand wächst exponentiell mit der Bestrahlungsdauer auf das 400-fache (100s) an. Dabei ist der TMR bis zu einer Energie von 60eV konstant auf dem Wert des Referenzelementes. Erst darüber sinkt er leicht ab. Bei einer anschließenden Auslagerung der Probe reduziert sich der Widerstand auf die Größenordnung des Referenzwertes.
2. Nach der Oxidation des Aluminiums wird zunächst eine dünne Kobaltschicht (1…20 Å) aufgebracht, anschließend bestrahlt und erst danach das restliche Kobalt (auf 6nm) gesputtert. Hier verschwindet der TMR bei einer Kobaltdicke von 0,4nm, nimmt aber ab 1,5nm wieder zu.
Ziel dieser Versuche ist ein tieferes Verständnis der Einflüsse von z.B. Grenzflächenrauigkeit auf den Tunnelprozess.