The ratio of MR to MR is calculated from the gradient of spin accumulation and spin current. The MR ratio is inversely proportional to the reader heater temperature and bias.
สารบัญภาพประกอบ
144 รูปที่. 3.22 การเปรียบเทียบค่า RA ในโครงสร้างแบบขนานและแบบตรงข้ามและค่าอัตราส่วน MR ของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกต่างๆ 161 รูปที่. 3.36 ผลกระทบของความหนาของชั้นตัวเว้นวรรคต่อค่า RA ในโครงสร้างคู่ขนานและตรงกันข้าม ความคมชัดของโครงสร้างวาล์วหมุน CFA(5nm)/Cu(tSP)/CFA(5nm)
บทที่ 1 บทนำ
- ที่มาและความสำคัญ
- วัตถุประสงค์
- ขอบเขตการศึกษา
- ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ
สามารถอธิบายคุณสมบัติที่แท้จริงของวัสดุและปัจจัยภายนอกที่ส่งผลต่อพฤติกรรมการส่งผ่านของสปินได้ ค่าความต้านทานแม่เหล็กและค่าอัตราส่วน MR ภายในโครงสร้าง ลักษณะการส่งผ่านของสปิน สามารถใช้ค่าความต้านทานแม่เหล็กและค่าอัตราส่วน MR ภายในโครงสร้าง หัวอ่านข้อมูล CPP-GMR ได้ สามารถอธิบายขนาดของโครงสร้างหัวอ่านข้อมูลได้ ผลของความร้อนที่เกิดจากเครื่องทำความร้อนต่อหัวอ่านข้อมูลและอคติต่อกระบวนการทำงานและอัตราส่วน MR ของเครื่องทำความร้อนต่อหัวอ่านข้อมูลและอคติต่อกระบวนการทำงาน และอัตราส่วน MR ของหัวอ่านข้อมูลได้
บทที่ 2
หน่วยความจำแบบเรซแทร็ค
ฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟ
แผ่นบันทึกข้อมูล
เทคโนโลยีการบันทึก HAMR ใช้ความร้อนเพื่อลดคุณสมบัติความร้อน การ์ดหน่วยความจำแบบแม่เหล็ก หลักการทำงานของ HAMR ใช้ความร้อนจากเลเซอร์
หัวอ่านข้อมูล
- ส่วนประกอบและหลักการทำงานของหัวอ่านข้อมูล
โดยทั่วไปความหนาแน่นของพื้นที่ (AD) ภายในการ์ดหน่วยความจำจะอธิบายไว้ในแง่ของพื้นที่การบันทึกในหน่วยตารางนิ้ว AD ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของสปอร์ ข้อมูล (ความหนาแน่นของแทร็ก, TD) และบิตข้อมูล (ความหนาแน่นของบิต, BD) ดังแสดงในสมการ ความหนาแน่นของแทร็กข้อมูลถูกกำหนดโดยความหนาแน่น ของจำนวนแทร็กข้อมูลต่อนิ้ว (TPI) ในขณะที่ความหนาแน่นของบิต ข้อมูลถูกกำหนดให้เป็นจำนวนบิตข้อมูลต่อนิ้ว (บิตต่อนิ้ว, BPI) ดังแสดงในรูปที่ 2.17 โดยที่ AD วัดเป็นบิตต่อ ตารางนิ้ว (บิต /in2)
ปรากฏการณ์ค่าความต้านทานทางแม่เหล็กขนาดใหญ่
- แบบจำลองการสะสมสปิน
- การคำนวณค่าความต้านทานทางแม่เหล็ก
- แบบจำลองในระดับอะตอม
- แบบจำลองการแพร่ของอะตอมที่บริเวณรอยต่อ
- พลวัตของสปินและสมการ LLG
- สนามแม่เหล็กประสิทธิผล
ปรากฏการณ์ TMR ขึ้นอยู่กับการแทรกซึมของกระแสไฟฟ้าโพลาไรซ์แบบหมุนที่ไหลผ่าน โครงสร้างวาล์วหมุน การเกิดขึ้นของปรากฏการณ์ TMR สามารถอธิบายได้โดยใช้แบบจำลองจูเลียร์ เมื่อพิจารณาถึงค่า RA รวมของโครงสร้างวัสดุแล้ว สามารถคำนวณค่าอัตราส่วน MR ของโครงสร้างหัวอ่านได้ ข้อมูลสามารถรับได้จากความสัมพันธ์
พลังงานแอนไอโซโทรปี
พลังงานภายนอก
พลังงานลดสภาพความเป็นแม่เหล็ก
- ปรากฏการณ์สปินทอร์ก
คำอธิบายค่าสนามล้างอำนาจแม่เหล็กในสมการ (2.48) ที่แสดงในระบบ CGS แต่การศึกษาค่าสนามที่แตกต่างกัน ภายในแบบจำลองอะตอม ระบบ SI จะถูกนำมาพิจารณาด้วย ในการแปลงฟิลด์ล้างอำนาจแม่เหล็กของ CGS เป็นระบบ SI จึงใช้การคูณด้วยแฟคเตอร์ 0 4 และทำให้การคำนวณง่ายขึ้น ขึ้นอยู่กับการแปลงระยะห่างระหว่างเซลล์เป็น ระยะทาง ที่แสดงเป็นจำนวนเต็ม โดยหารด้วยหน่วยปริมาตรเซลล์ a3 จากนั้นค่าฟิลด์ล้างอำนาจแม่เหล็กในระบบ SI สามารถเขียนได้ดังนี้ โดยที่ 0 คือค่าการซึมผ่านของอากาศ a คือค่าคงที่ของระยะอะตอม 5) พลังงานความร้อน แม่เหล็กทำให้เกิดการโต้ตอบการแลกเปลี่ยน SD โดยการแลกเปลี่ยนพลังงานระหว่างการหมุนของพวกมัน นำอิเล็กตรอนในชั้น S และหมุนในชั้น D ของอิเล็กตรอนภายในโครงสร้างของวัสดุ ซึ่งจากปฏิกิริยาปฏิสัมพันธ์ดังกล่าว การแลกเปลี่ยนพลังงานดังกล่าวทำให้เกิดการถ่ายโอนแรงบิดของสปินระหว่างกระแสสปินและการดึงดูดแม่เหล็กในวัสดุ โดยทั่วไปปรากฏการณ์แรงบิดของการหมุนสามารถแบ่งได้เป็นสององค์ประกอบหลัก คือ แรงบิดอะเดียแบติก (แรงบิดอะเดียแบติก AST) และแรงบิดที่ไม่ใช่อะเดียแบติก (แรงบิดที่ไม่ใช่ไดอะแบติก .97, NAST) โดยที่ AST ใช้เพื่ออธิบายส่วนประกอบของแรงบิดที่เหนี่ยวนำให้เกิดกระแสการหมุน การนำอิเล็กตรอนจะถูกจัดเรียงภายในระบบในทิศทางของช่องแม่เหล็กในขณะที่ใช้ NAST
อะเดียบาติกทอร์ก (AST)
นอนอะเดียบาติกทอร์ก (NAST)
- เครื่องมือวัดไอเอสไอ (Integral Solutions Int’l)
- กระบวนการทำงานของเครื่องไอเอสไอ
- การวิเคราะห์ผลเชิงการทดลอง
โดยทั่วไป ปรากฏการณ์การหมุนของสปินสามารถอธิบายได้โดยการศึกษาพฤติกรรมของการส่งผ่านของสปิน จากการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำวนผ่านโครงสร้างของวัสดุแม่เหล็ก แรงบิดทั้งหมดซึ่งประกอบด้วย AST และ NAST สามารถกำหนดได้โดยการศึกษาการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบของกระแสแรงบิด ทิศทางที่ตั้งฉากกับการดึงดูดแม่เหล็กไปยังตำแหน่งดังแสดงในสมการ ใช้การจำลองระดับอะตอมร่วมกับแบบจำลองการสะสมของสปินเพื่อพิจารณาถึงพลวัต ของการดึงดูดทางไฟฟ้าภายในวัสดุและการศึกษาพฤติกรรมการส่งผ่านของสปินเพื่อคำนวณค่าความต้านทาน สนามแม่เหล็ก และอัตราส่วน MR ของหัวอ่านข้อมูล นอกเหนือจากการศึกษาปรากฏการณ์ความต้านทานแม่เหล็กเชิงทฤษฎีของหัวอ่าน การศึกษานี้ยังศึกษาค่าทางไฟฟ้าอีกด้วย ความต้านทาน แม่เหล็กและทดลองคำนวณอัตราส่วน MR ของหัวอ่าน ดังนั้นเพื่อให้มีความเข้าใจพื้นฐานการวัดความต้านทานแม่เหล็กของหัวอ่านทางอุตสาหกรรม ในลำดับต่อไปจะทำ คำอธิบายเครื่องวัดความต้านทานแม่เหล็ก มีรายละเอียดดังนี้
บทที่ 3
แบบจำลองการแพร่ของอะตอมบริเวณรอยต่อและการสะสมสปิน
ในส่วนนี้ การคำนวณความต้านทานแม่เหล็กและอัตราส่วน MR จะดำเนินการโดยใช้แบบจำลองการสะสมของสปินทั่วไปตามที่อธิบายไว้ในบทที่ 2 การคำนวณความต้านทานแม่เหล็กในส่วนนี้ดำเนินการ ศึกษาโครงสร้างวาล์วหมุนอย่างง่ายที่ประกอบด้วย Co(5nm )/Cu( 2nm)/NiFe(5nm)/Cu(2nm)/NiFe(5nm) สำหรับความเสมือนจริงของโมเดลถูกนำมาใช้ นอกจากระยะการดีเฟสของสปินซึ่งเป็นคุณสมบัติภายในของวัสดุที่ส่งผลต่อปรากฏการณ์ GMR แล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการศึกษาผลกระทบของปัจจัยภายนอกที่ส่งผลต่อความต้านทานแม่เหล็กและอัตราส่วน MR รวมถึงการผสมอะตอมที่ศึกษาด้วย พื้นที่ระหว่างชั้นฟิล์มและความหนาแน่น กระแสไฟฟ้าภายนอก ผลกระทบของปัจจัยภายนอกต่อความต้านทานแม่เหล็กและปรากฏการณ์ GMR จะถูกอธิบายต่อไป
ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าภายนอก
ซึ่งคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงค่า การสะสมของสปินและกระแสสปินนำไปสู่การคำนวณความต้านทานแม่เหล็ก ด้วยเหตุนี้จึงต้องตรวจสอบโมเดลก่อนจึงจะมีการศึกษาการสะสมสปินและค่าปัจจุบัน หมุนในโครงสร้างวัสดุ CoFe(5nm)/Cu(5nm)/CoFe(5nm) ซึ่งมีการจัดเรียงโครงสร้างของอะตอม ภายในเซลล์หน่วยลูกบาศก์ใบหน้าเป็นศูนย์กลาง (FCC) เพื่อคำนวณค่า RA คุณสมบัตินี้เหมาะสำหรับการใช้งานในอนาคต เช่น เซ็นเซอร์หัวอ่านภายในฮาร์ดไดรฟ์ อย่างไรก็ตาม นอกจากคุณสมบัติของวัสดุแม่เหล็กที่ส่งผลโดยตรงต่อสัญญาณแล้ว อ่านข้อมูลการอ่าน ขนาดของเซ็นเซอร์บนหัวอ่านยังคงเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงค่าอัตราส่วน MR ดังนั้นในขั้นตอนต่อไปผลกระทบของความหนาของชั้นอิสระที่ใช้ในการตรวจจับสัญญาณการอ่านข้อมูลที่ส่งผลต่อค่า RA และค่า MR ratio มีรายละเอียดดังนี้
บทที่ 4
