Milli Material Elmləri İnstitutu tərəfindən

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləri(a) TMR rəqsi mexanizminin sxematik təsviri. MTJ-nin interfeysində dalğa funksiyalarının superpozisiyası bu mexanizmin açarı hesab olunur. (b) TMR nisbətinin nəzəri və təcrübi qiymətləri arasında müqayisə. Nəzəri və eksperimental dəyərlər arasında uyğunluq mövcud nəzəriyyənin etibarlılığını nümayiş etdirir. Kredit: Keisuke Masuda, Milli Material Elmləri İnstitutu

Tədqiqatçılar maqnit yaddaşında və digər texnologiyalarda istifadə edilən tunel maqnit müqavimətinin (TMR) maqnit tunel qovşağında (MTJ) izolyasiya edən maneənin qalınlığında dəyişikliklərlə nə üçün salındığını izah edən yeni bir nəzəriyyə hazırladılar. NIMS bu yaxınlarda dünyanın ən yüksək TMR nisbətini qeyd edərkən bu salınım aydın şəkildə müşahidə edildi. Bu fenomenin arxasında duran mexanizmlərin başa düşülməsi TMR nisbətlərinin daha da artmasına əhəmiyyətli dərəcədə kömək edəcəyi gözlənilir.

Bu tədqiqat Physical Review B -də məktub məqaləsi kimi dərc edilmişdir .

TMR effekti maqnit tunel qovşaqları (MTJ) adlanan nazik təbəqəli strukturlarda müşahidə olunan bir hadisədir. İzolyasiya maneəsi ilə ayrılmış iki maqnit təbəqədə (yəni, paralel və ya antiparalel düzülmə) maqnitləşmələrin nisbi düzülüşündən asılı olaraq elektrik müqavimətindəki dəyişikliklərə aiddir . Maqnit sensorunun həssaslığının təkmilləşdirilməsi və maqnit yaddaş tutumunun genişləndirilməsi daxil olmaqla, potensial tətbiqlərini genişləndirmək üçün daha böyük TMR effektləri olan MTJ-lərin (daha yüksək TMR nisbətlərində əks olunması) hazırlanması arzu edilir .

Bir NIMS tədqiqat qrupu bu yaxınlarda dünyanın ən yüksək TMR nisbətinə nail oldu və həmçinin TMR nisbətinin TMR salınması olaraq adlandırılan izolyasiya edən maneənin qalınlığını dəyişdirərək salındığını tapdı. Bu tapıntı göstərir ki, TMR salınımının fiziki mənşəyini başa düşmək daha yüksək TMR nisbətlərinə nail olmaq üçün həyati əhəmiyyət kəsb edir. Bununla belə, TMR salınımından məsul olan mexanizm, iyirmi ildən artıqdır ki, bu mövzuda aparılan geniş araşdırmalara baxmayaraq, naməlum qalmışdır.

Hazırkı tədqiqat qrupu, əvvəlki nəzəri tədqiqatlarda nəzərdən qaçırılmış bir mexanizmi nəzərə alaraq TMR salınması üçün yeni bir nəzəriyyə hazırladı. MTJ-lərdə maqnit təbəqələri və izolyasiya edən maneə arasındakı interfeyslərin TMR effektində mühüm rol oynadığına inanılır. Komanda, belə bir interfeysdə baş verən əksəriyyət və azlıq fırlanma vəziyyətləri arasında dalğa funksiyalarının superpozisiyasını nəzərə aldı – bu tədqiqatın ən vacib və yeni töhfəsi. Bu nəzəriyyədən istifadə edərək hesablanmış TMR əmsalları eksperimental olaraq əldə edilmiş TMR nisbətlərinə uyğun idi və bu nəzəriyyənin etibarlılığını dəstəkləyir.

TMR salınması üçün əvvəlki təcrübələr məhdud növ maqnit materialları (məsələn, dəmir) olan MTJ-lərdən istifadə etməklə aparılmışdır. Daha geniş diapazonlu maqnit materiallarından istifadə etməklə gələcək eksperimental tədqiqatlar nəticələri indiki nəzəriyyə ilə müqayisə edərək TMR salınımının anlaşılmasını daha da inkişaf etdirə bilər. Bundan əlavə, hazırkı nəzəriyyənin TMR salınmasına nəzarət üçün təlimatların hazırlanmasına və daha yüksək TMR nisbətləri ilə MTJ-lərin dizaynına töhfə verəcəyi gözlənilir.

Daha çox məlumat: Keisuke Masuda et al, Tunel maqnit müqavimətinin salınması nəzəriyyəsi, Fiziki İcmal B (2025). DOI: 10.1103/PhysRevB.111.L220406

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal B 

Milli Material Elmləri İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir