论文部分内容阅读
在过去的几十年中,巨磁阻器件在信息存储领域中获得了很大的应用,随着社会的进步发展,信息量的不断增加,就需要不断扩大磁记录的信息量和磁记录密度,因而磁电阻读出磁头材料就要求具有高的电阻、高的磁电阻效应和低的总厚度。在纳米量级的磁性多层膜结构中能产生巨磁电阻效应(GMR),从理论上来说,它将使得计算机的硬盘的存储容量可以再提高近千倍,故展现出广泛的应用前景,引起了人们的关注。
本论文在充分考虑磁调节半导体纳米结构(MMNS)中电子自旋输运性质的研究现状和借鉴已有研究成果的基础上,着眼于已被实验上所制备的真实的结构,研究了该MMNS结构中的GMR效应。
全文共四章。第一章为绪论,简要地介绍巨磁阻效应。然后,介绍磁调节半导体纳米结构的巨磁阻效应的研究进展及研究方法。最后,简述处理纳米结构中电子输运著名的Landauer-Buttiker电导理论。
在第二章中,我们从理论上研究了一般的磁调制半导体纳米体系中的巨磁阻效应,其在实验上可以通过在半导体异质结的表面沉积2个平行的且材料质地相同的金属磁条带实现。在这里我们着重强调精准的外形尺寸和任意的磁化方向。研究表明,由于电子隧穿平行和反平行磁化构型时存在重大的传输差异,在这种纳米体系中可以达到相当大的巨磁阻效应。同时表明,铁磁条的磁化方向强烈地改变该纳米系统的磁电阻率,从而可能导致可调的巨磁阻器件。
第三章,我们在前面研究的基础上,给金属铁磁条加上直流电压,进一步研究了外加电压对该器件中的巨磁阻效应的影响。通过对实际GaAs材料系统的数值计算,我们证明磁阻比率强烈的依赖结构中铁磁条上的电压。从而,我们所考虑的纳米结构可以用于制造电压调节的巨磁阻器件。
最后,第四章简短地总结了全文的研究背景、意义、内容和特色。