1。介绍gydF4y2B一个
磁传感器是扮演越来越重要的角色在日常生活和工业生产,其广泛的应用程序从硬盘的读头(gydF4y2B一个
1gydF4y2B一个 ),速度和旋转角探测器在汽车行业gydF4y2B一个
2gydF4y2B一个 ),甚至DNA和蛋白质的检测gydF4y2B一个
3gydF4y2B一个 ]。当前磁传感器的设计是基于霍尔效应的半导体材料或电磁效应包括各向异性磁阻(AMR)、巨磁电阻(GMR)和隧穿磁电阻在磁性材料(咯)。然而,基于霍尔效应传感器,AMR效应总是遭受的敏感性较低。另一方面,虽然可以获得高灵敏度巨磁电阻和TMR-based传感器,成本较高的复杂的制造过程也是一个障碍。最近,反常霍尔效应(AHE)铁磁物质引起了巨大的关注拥有丰富的物理学(gydF4y2B一个
4gydF4y2B一个 ,gydF4y2B一个
5gydF4y2B一个 和潜在的应用gydF4y2B一个
6gydF4y2B一个 ,gydF4y2B一个
7gydF4y2B一个 ]。2007年,朱镕基和Cai (gydF4y2B一个
8gydF4y2B一个 )首先展示了一个反常霍尔灵敏度高达1200Ω/ TgydF4y2B一个
(gydF4y2B一个
CgydF4y2B一个
ogydF4y2B一个
FgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
/gydF4y2B一个
PgydF4y2B一个
tgydF4y2B一个
]gydF4y2B一个
ngydF4y2B一个
多层膜,它比传统的半导体霍尔敏感(约1000Ω/ T)。随后,该战略适应实现更高的灵敏度是通过使用超薄铁磁薄膜/多层增强旋轨道散射和定制的磁各向异性,使大反常霍尔电阻和低饱和度场(gydF4y2B一个
9gydF4y2B一个 - - - - - -gydF4y2B一个
13gydF4y2B一个 ]。特别是,陆et al。gydF4y2B一个
11gydF4y2B一个 )获得SiO 12000Ω/ T的敏感性gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 / FePt SiOgydF4y2B一个2gydF4y2B一个 三明治结构的电影FePt成分和厚度进行优化。朱et al。gydF4y2B一个
12gydF4y2B一个 ]证明23760Ω/ T的敏感性分别以/ CoFeB / Ta /采用多层膜通过调优CoFeB和相邻Ta层的厚度。更激动人心的是,最近的一项研究报告了异常大厅敏感性10gydF4y2B一个6gydF4y2B一个 Ω/ T,这是两个订单比最好的半导体(gydF4y2B一个
13gydF4y2B一个 ]。gydF4y2B一个
尽管取得了超高灵敏度显著,AHE材料之间的相容性和CMOS技术仍需要进一步考虑。例如,重金属等Pt总是用于AHE材料来提高自旋轨道散射大反常霍尔电阻,而这将导致一个可怕的分流效应以及成本的增加。CoFeB /采用异质结构材料体系似乎更有前途,而常用的氧化物在CMOS技术很高gydF4y2B一个
kgydF4y2B一个
材料,如SiOgydF4y2B一个2gydF4y2B一个 和高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 。从应用程序的观点,最好介绍相同的高gydF4y2B一个
kgydF4y2B一个
氧化物AHE材料。最后但并非最不重要的。材料通常需要额外的退火表现出高灵敏度。考虑到postannealing CMOS技术也很重要,有必要进一步优化退火工艺。gydF4y2B一个
在这项工作中,我们证明了超灵敏AHE Ta /钴铁/氧化/ Ta多层膜。通过改变氧化物(分别以和高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 )和退火温度(gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
相反),gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
依赖的敏感性被发现在MgO-sample和高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样本。MgO-sample,反常霍尔灵敏度达18792Ω/ T as-deposited状态,大大降低gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
增加。相反,的敏感性as-deposited高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样品只有765Ω/ T,它明显增加gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
增加,最终达到14741Ω/ T 240°C。基于角依赖铁磁共振(FMR)测量和温度依赖交通测量灵敏度的不同变化在两个样本来自不同的温度依赖性的反常霍尔电阻和磁各向异性。这项研究提供了新的见解,氧化物的选择和优化gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
都是重要的获得一个超高反常霍尔敏感。gydF4y2B一个
3所示。结果和讨论gydF4y2B一个
异常大厅敏感性定义为gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
=gydF4y2B一个
dgydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
ygydF4y2B一个
/gydF4y2B一个
dgydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
≈gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
/gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
(gydF4y2B一个
12gydF4y2B一个 ,gydF4y2B一个
14gydF4y2B一个 ),gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
垂直的饱和度场和吗gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
饱和反常霍尔电阻,可以通过一个线性外推法得到的gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
ygydF4y2B一个
在高场为零场。图的插图gydF4y2B一个
1gydF4y2B一个 展品的反常霍尔循环示例Ta(0.8) /有限公司gydF4y2B一个20.gydF4y2B一个 菲gydF4y2B一个80年gydF4y2B一个 (0.8)/采用(0.8)/ Ta (1.0) as-deposited (nm)和不同的退火状态,相应的价值gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
计算。因此,图gydF4y2B一个
1gydF4y2B一个 显示了敏感性gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
退火温度的函数gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
。当gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
是25°C (as-deposited状态),gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
MgO-sample已经达到18792Ω/ T。然而,的价值gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
减少明显的增加gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
。当gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
达到140°C的值gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
是8145Ω/ T,对减少57%,as-deposited状态。作为gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
进一步增加到240°C的值gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
只有2572Ω/ T。gydF4y2B一个
图1gydF4y2B一个
退火的温度依赖性的反常霍尔敏感样品Ta (0.8) / CogydF4y2B一个20.gydF4y2B一个 菲gydF4y2B一个80年gydF4y2B一个 (0.8)/采用(0.8)/ Ta (1.0) (nm)。插图:反常霍尔循环的示例as-deposited和不同的退火状态。gydF4y2B一个
相比之下,图gydF4y2B一个
2gydF4y2B一个 显示gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
的函数gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
样本Ta(0.8) /有限公司gydF4y2B一个20.gydF4y2B一个 菲gydF4y2B一个80年gydF4y2B一个 (0.8)/高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 (0.8)/ Ta (1.0) (nm)。不同于MgO-sample的价值gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
在as-deposited高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样品只有765Ω/ T。当gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
增加到180°C的值gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
似乎几乎不变。然而,随着gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
高于200°C的价值gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
大幅增加。当gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
达到240°C的值gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
14741Ω/ T,大约19倍,as-deposited状态。有趣的是发现的变化趋势gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
关于gydF4y2B一个
TgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
相反在MgO-sample和高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样本。为了进一步解释两者的区别,四个典型样本选择如下:as-deposited MgO-sample, 240°C退火MgO-sample, as-deposited高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样本和240°C退火高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样本。gydF4y2B一个
图2gydF4y2B一个
退火的温度依赖性的反常霍尔敏感样品Ta (0.8) / CogydF4y2B一个20.gydF4y2B一个 菲gydF4y2B一个80年gydF4y2B一个 (0.8)/高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 (0.8)/ Ta (1.0) (nm)。插图:反常霍尔循环的示例as-deposited和不同的退火状态。gydF4y2B一个
如图gydF4y2B一个
3gydF4y2B一个 ,详细的gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
ygydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个 提出了曲线上面的四个样品。在图gydF4y2B一个
3(一个)gydF4y2B一个 的曲线as-deposited MgO-sample(黑色)显示一个明显的线性响应没有磁滞。饱和反常霍尔电阻gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
35.8Ω,垂直饱和度场吗gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
是20 Oe。在240°C,退火曲线的线性形状开始降低,gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
减少到14.2ΩgydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
增加到150 Oe。都减少了gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
和增加gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
是有害的敏感性,导致显著下降的gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
从18792Ω/ T 2572Ω/ T。图gydF4y2B一个
3 (b)gydF4y2B一个 显示了gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
ygydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个 曲线as-deposited和240°C的退火高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样本。的值gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
和gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
as-deposited样本的28.5Ω,1000 Oe。在240°C,退火的价值gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
的值时达到36.4ΩgydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
减少到30 Oe。都增加了gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
和减少gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
有利于一个超高灵敏度,导致显著增加的gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
从765Ω/ T 14741Ω/ T。gydF4y2B一个
图3gydF4y2B一个
(一)gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
ygydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个 曲线示例Ta(0.8) /有限公司gydF4y2B一个20.gydF4y2B一个 菲gydF4y2B一个80年gydF4y2B一个 (0.8)/采用(0.8)/ Ta (1.0) (nm) as-deposited和240°C的退火状态。(b)gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
ygydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个 曲线示例Ta(0.8) /有限公司gydF4y2B一个20.gydF4y2B一个 菲gydF4y2B一个80年gydF4y2B一个 (0.8)/高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 (0.8)/ Ta (1.0) (nm) as-deposited和240°C的退火状态。gydF4y2B一个
(一)gydF4y2B一个
(b)gydF4y2B一个
众所周知,垂直饱和度场的磁各向异性有关的电影。在退火过程中,各向异性以及界面各向异性可能会改变(gydF4y2B一个
15gydF4y2B一个 ,gydF4y2B一个
16gydF4y2B一个 ]。为了描述采用磁各向异性的进化——和高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样品,出平面角度依赖FMR进行测量。典型的FMR差分吸收光谱图的插图所示gydF4y2B一个
4(一)gydF4y2B一个 ,共振场gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
rgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
和峰谱线宽度gydF4y2B一个
ΔgydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
pgydF4y2B一个
pgydF4y2B一个
定义。图gydF4y2B一个
4(一)gydF4y2B一个 介绍了平面外角的依赖gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
rgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
为as-deposited MgO-sample。在这里,角gydF4y2B一个
θgydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
被定义为应用磁场的方向对这部电影正常。的价值gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
rgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
可以安装Kittel的公式:gydF4y2B一个
(1)gydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
=gydF4y2B一个
γgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
πgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
1gydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
=gydF4y2B一个
γgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
πgydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
rgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
因为gydF4y2B一个
gydF4y2B一个
θgydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
θgydF4y2B一个
+gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
1gydF4y2B一个
因为gydF4y2B一个
gydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
θgydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
因为gydF4y2B一个
gydF4y2B一个
4gydF4y2B一个
θgydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
rgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
因为gydF4y2B一个
gydF4y2B一个
θgydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
θgydF4y2B一个
+gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
1gydF4y2B一个
因为gydF4y2B一个
gydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
θgydF4y2B一个
+gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
3gydF4y2B一个
因为gydF4y2B一个
gydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
θgydF4y2B一个
罪gydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
gydF4y2B一个
θgydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
因为gydF4y2B一个
gydF4y2B一个
4gydF4y2B一个
θgydF4y2B一个
,gydF4y2B一个
在哪里gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
1gydF4y2B一个
=gydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
1gydF4y2B一个
/gydF4y2B一个
米gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
+gydF4y2B一个
4gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
/gydF4y2B一个
米gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
4gydF4y2B一个
πgydF4y2B一个
米gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
和gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
=gydF4y2B一个
4gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
/gydF4y2B一个
米gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
。gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
1gydF4y2B一个
,gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
,gydF4y2B一个
米gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
,gydF4y2B一个
θgydF4y2B一个
一阶,二阶单轴各向异性常数,饱和磁化,并平衡磁化矢量角对电影正常,分别。gydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
=gydF4y2B一个
9.0gydF4y2B一个
GHz频率的交流磁场的机器。gydF4y2B一个
γgydF4y2B一个
旋磁比作为吗gydF4y2B一个
γgydF4y2B一个
=gydF4y2B一个
ggydF4y2B一个
μgydF4y2B一个
BgydF4y2B一个
/gydF4y2B一个
ћgydF4y2B一个
,在那里gydF4y2B一个
ggydF4y2B一个
,gydF4y2B一个
μgydF4y2B一个
BgydF4y2B一个
,gydF4y2B一个
ћgydF4y2B一个
朗德因子、玻尔磁子和普朗克常数。如图gydF4y2B一个
4(一)gydF4y2B一个 的实验值gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
rgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
的函数gydF4y2B一个
θgydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
安装好,以上参数可以获得。因此,拟合参数gydF4y2B一个
ggydF4y2B一个
,gydF4y2B一个
米gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
,gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
1gydF4y2B一个
,gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
,有效磁各向异性常数gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
=gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
1gydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
πgydF4y2B一个
米gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
,有效各向异性gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
=gydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
/gydF4y2B一个
米gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
计算出的数据gydF4y2B一个
4(一)gydF4y2B一个 - - - - - -gydF4y2B一个
4 (d)gydF4y2B一个 表中列出gydF4y2B一个
1gydF4y2B一个 。gydF4y2B一个
表1gydF4y2B一个
拟合参数推导出(gydF4y2B一个
1gydF4y2B一个 在四个样品。gydF4y2B一个
ggydF4y2B一个
米gydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
(×10gydF4y2B一个3gydF4y2B一个 emu /厘米gydF4y2B一个3gydF4y2B一个 )gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
1gydF4y2B一个
(×10gydF4y2B一个6gydF4y2B一个 erg /厘米gydF4y2B一个3gydF4y2B一个 )gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
(×10gydF4y2B一个4gydF4y2B一个 erg /厘米gydF4y2B一个3gydF4y2B一个 )gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
(×10gydF4y2B一个5gydF4y2B一个 erg /厘米gydF4y2B一个3gydF4y2B一个 )gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
(Oe)gydF4y2B一个
分别以as-dep。gydF4y2B一个
2.01gydF4y2B一个
1.13gydF4y2B一个
8.02gydF4y2B一个
8.89gydF4y2B一个
0.53gydF4y2B一个
94.02gydF4y2B一个
分别以240°CgydF4y2B一个
1.99gydF4y2B一个
1.14gydF4y2B一个
7.76gydF4y2B一个
10.15gydF4y2B一个
−4.09gydF4y2B一个
−716.92gydF4y2B一个
高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 as-dep。gydF4y2B一个
2.04gydF4y2B一个
1.14gydF4y2B一个
7.71gydF4y2B一个
2.47gydF4y2B一个
−5.4gydF4y2B一个
−942.60gydF4y2B一个
高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 240°CgydF4y2B一个
2.04gydF4y2B一个
1.12gydF4y2B一个
8.10gydF4y2B一个
1.01gydF4y2B一个
2.07gydF4y2B一个
369.26gydF4y2B一个
图4gydF4y2B一个
(a) (b)出平面角度依赖共振领域gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
rgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
样本Ta(0.8) /有限公司gydF4y2B一个20.gydF4y2B一个 菲gydF4y2B一个80年gydF4y2B一个 (0.8)/采用(0.8)/ Ta (1.0) (nm) as-deposited和240°C的退火状态。空心圆圈和实线代表实验数据和理论拟合gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
rgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
。插图:典型FMR差分吸收光谱共振场的地方gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
rgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
和peal-to-peak线宽gydF4y2B一个
ΔgydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
pgydF4y2B一个
pgydF4y2B一个
定义。(c) - (d)出平面角度依赖共振领域gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
rgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
样本Ta(0.8) /有限公司gydF4y2B一个20.gydF4y2B一个 菲gydF4y2B一个80年gydF4y2B一个 (0.8)/高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 (0.8)/ Ta (1.0) (nm) as-deposited和240°C的退火状态。中空的钻石和实线代表实验数据和理论拟合gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
rgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
。gydF4y2B一个
(一)gydF4y2B一个
(b)gydF4y2B一个
(c)gydF4y2B一个
(d)gydF4y2B一个
从表gydF4y2B一个
1gydF4y2B一个 ,很清楚地看到,磁各向异性的变化趋势是不同的在MgO-sample和高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样本。为as-deposited MgO-sample,有效磁各向异性常数的值gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
和二阶单轴各向异性常数gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
是积极的,表明样品具有垂直磁各向异性(PMA) [gydF4y2B一个
17gydF4y2B一个 ]。与PMA为样例,垂直方向是易磁化轴;因此,垂直的饱和度gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
很小。同样重要的是要指出,由于计算有效各向异性场gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
非常小(只有大约94 Oe)gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
ygydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个 曲线不会表现出明显的矫顽力。240°C退火MgO-sample,计算的值gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
和gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
−4.09×10吗gydF4y2B一个5gydF4y2B一个 erg /厘米gydF4y2B一个3gydF4y2B一个 和gydF4y2B一个
1.02gydF4y2B一个
×gydF4y2B一个
10gydF4y2B一个
5gydF4y2B一个
erg /厘米gydF4y2B一个3gydF4y2B一个 ,分别。考虑的价值gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
是负的,gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
<−(1/2)gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
,退火MgO-sample面内磁各向异性(IMA) [gydF4y2B一个
17gydF4y2B一个 ]。IMA的样本,是困难的磁化轴垂直方向;这样的价值gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
将是非常大的。另一方面,as-deposited高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样品的价值gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
是负的,gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
<−(1/2)gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
代表一个典型的IMA的性格。然而,通过退火在240°C,两者的值gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
egydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
和gydF4y2B一个
KgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
积极的变化,表明240°C退火高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样本与一个小PMAgydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
。因此,磁各向异性的变化趋势在退火对MgO-sample和高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样本。MgO-sample, IMA PMA的磁各向异性的变化,导致显著增加gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
,而高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样本,PMA IMA的磁各向异性的变化,导致显著的减少gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
。gydF4y2B一个
的铁磁金属(FM) /氧化物异质结构,界面磁各向异性中起着主导作用[gydF4y2B一个
16gydF4y2B一个 ]。理论上,采用基于计算已被用于研究FM /氧化物界面,显示界面磁各向异性强烈影响FM-3之间的杂交gydF4y2B一个
dgydF4y2B一个 和0 2gydF4y2B一个
pgydF4y2B一个 轨道(gydF4y2B一个
18gydF4y2B一个 ,gydF4y2B一个
19gydF4y2B一个 ]。此外,以往的研究报道,调频和氧化物之间的轨道杂化退火过程[敏感gydF4y2B一个
20.gydF4y2B一个 ,gydF4y2B一个
21gydF4y2B一个 ]。通过退火,激活氧原子可以迁移到界面,产生调频原子和氧原子之间的结合。有必要指出,程度的成键轨道杂化是很重要的,一个优化的结合有利于PMA,而过度和不足将导致退化PMA (gydF4y2B一个
22gydF4y2B一个 ]。在我们的样本,形成焓(gydF4y2B一个
ΔgydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
fgydF4y2B一个
),分别以−601.6焦每摩尔,大于高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 (−1144.7焦每摩尔)。这意味着结合高频和O Mg之间比这更稳定,因此,在沉积和退火过程中,分别以更有可能偏离化学计量比和氧原子转移到相邻的钴铁层,导致最后FM-O结合程度的差异这两个样本。根据我们最近的工作,氧退火过程中迁移方向可能是逆在不同氧化FM /接口(gydF4y2B一个
23gydF4y2B一个 ]。然而,由于氧迁移也可能影响膜厚度和退火温度等等,具体的差异对氧迁移的两个样品需要进一步调查。gydF4y2B一个
除了gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
年代gydF4y2B一个
。敏感性也有关gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
,其值表示AHE的大小。以前的工作报道,退火过程会影响内在或外在机制,导致变异AHE [gydF4y2B一个
24gydF4y2B一个 ,gydF4y2B一个
25gydF4y2B一个 ]。解释的变化gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
在采用高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 示例如图gydF4y2B一个
3gydF4y2B一个 AHE贡献,通过不同的机制进行了分析。一般来说,gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
=gydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
+gydF4y2B一个
bgydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
2gydF4y2B一个
,在那里gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
是饱和反常霍尔电阻率,gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
是纵向电阻率,gydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个 代表斜散射的贡献,gydF4y2B一个
bgydF4y2B一个
代表着一边跳以及内在的贡献(gydF4y2B一个
26gydF4y2B一个 - - - - - -gydF4y2B一个
30.gydF4y2B一个 ]。有必要指出,厚度改变退火过程中;因此gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
相当于gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
。系数gydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
和gydF4y2B一个
bgydF4y2B一个
可以通过策划gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
/gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
的函数gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
和线性拟合实验数据。图gydF4y2B一个
5(一个)gydF4y2B一个 显示了MgO-sample as-deposited和线性拟合240°C退火状态。的值gydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
和gydF4y2B一个
bgydF4y2B一个
−0.029和gydF4y2B一个
2.12gydF4y2B一个
×gydF4y2B一个
10gydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
4gydF4y2B一个
μgydF4y2B一个 ΩgydF4y2B一个−1gydF4y2B一个 厘米gydF4y2B一个−1gydF4y2B一个 分别在as-deposited状态。在240°C,退火的值gydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
和gydF4y2B一个
bgydF4y2B一个
改变到0.002,gydF4y2B一个
8.74gydF4y2B一个
×gydF4y2B一个
10gydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
5gydF4y2B一个
μgydF4y2B一个 ΩgydF4y2B一个−1gydF4y2B一个 厘米gydF4y2B一个−1gydF4y2B一个 ,分别。尽管的标志gydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
改变从消极到积极的值gydF4y2B一个
|gydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
|gydF4y2B一个
和gydF4y2B一个
|gydF4y2B一个
bgydF4y2B一个
|gydF4y2B一个
减少一个数量级,最终削弱AHE。的高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样本的值gydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
和gydF4y2B一个
bgydF4y2B一个
−0.015和gydF4y2B一个
2.57gydF4y2B一个
×gydF4y2B一个
10gydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
4gydF4y2B一个
μgydF4y2B一个 ΩgydF4y2B一个−1gydF4y2B一个 厘米gydF4y2B一个−1gydF4y2B一个 分别在as-deposited状态。通过退火在240°C,的值gydF4y2B一个
|gydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
|gydF4y2B一个
和gydF4y2B一个
|gydF4y2B一个
bgydF4y2B一个
|gydF4y2B一个
增加一个数量级,达到−0.437和gydF4y2B一个
3.89gydF4y2B一个
×gydF4y2B一个
10gydF4y2B一个
- - - - - -gydF4y2B一个
3gydF4y2B一个
μgydF4y2B一个 ΩgydF4y2B一个−1gydF4y2B一个 厘米gydF4y2B一个−1gydF4y2B一个 ,分别。之间的竞争关系gydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
和gydF4y2B一个
bgydF4y2B一个
不仅会影响价值还的标志gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
。考虑到大的增强gydF4y2B一个
|gydF4y2B一个
bgydF4y2B一个
|gydF4y2B一个
以及同样的积极信号gydF4y2B一个
bgydF4y2B一个
和gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
,它显示的影响gydF4y2B一个
bgydF4y2B一个
在AHE高频振荡器在退火过程中提高gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样本。以上分析给出了强有力的证据表明AHE的变化趋势是不同的退火过程中采用高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 样本。MgO-sample,内在和外在贡献AHE由退火减弱,导致的显著下降gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
如图gydF4y2B一个
3(一个)gydF4y2B一个 。相比之下,一边跳和内在的贡献是显著增强,导致最后的增加gydF4y2B一个
RgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
如图gydF4y2B一个
3 (b)gydF4y2B一个 。gydF4y2B一个
图5gydF4y2B一个
(一)gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
/gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
与gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
样本Ta(0.8) /有限公司gydF4y2B一个20.gydF4y2B一个 菲gydF4y2B一个80年gydF4y2B一个 (0.8)/采用(0.8)/ Ta (1.0) (nm) as-deposited和240°C的退火状态。(b)gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
一个gydF4y2B一个
HgydF4y2B一个
/gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
与gydF4y2B一个
ρgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
xgydF4y2B一个
样本Ta(0.8) /有限公司gydF4y2B一个20.gydF4y2B一个 菲gydF4y2B一个80年gydF4y2B一个 (0.8)/高频振荡器gydF4y2B一个2gydF4y2B一个 (0.8)/ Ta (1.0) (nm) as-deposited和240°C的退火状态。gydF4y2B一个
(一)gydF4y2B一个
(b)gydF4y2B一个