Spin tranfer torque Effekte an metallischen Multilagen und Tunnelstrukturen

Finanzierung: BMBF, FKZ 13N10144

Kooperation:

Dr. Roland Mattheis, IPHT Jena

Dr. Dima Berkov, INNOVENT Jena

Zusammenfassung

Der Spin-Transfer-Torque (STT) Effekt war ursprünglich als störender Effekt in GMR Multilagenstrukturen entdeckt worden. Heutzutage stellt er einen vielversprechenden Ansatz zum direkten Umschalten von magnetischen Bits in Datenspeichern mittels Strompulsen bzw. zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung im GHz-Bereich durch erzwungene Oszillation der Magnetisierung dar. Für eine ausreichende Speicherdichte sollten die STT Multilagenelemente Durchmesser von maximal 200 nm aufweisen. Die Verwendung von GMR und TMR, d.h. Magntowiderstandselementen, ermöglicht das Schreiben und Auslesen der gespeicherten Information über den elektrischen Widerstand und nicht über da magnetische Feld. Unser Projekt befasst sich mit der Herstellung der Elemente sowie deren Kontaktierung mittels Schichtabscheidung und Elektronenstrahl-Lithographie sowie dem Verständnis der durch die Strompulse ausgelösten Schaltvorgänge der Magnetisierung.

Abbildungen

Nanopillar basierend auf einer TMR Multilage (exemplarisch) sowie Schaltverhalten des Magnetowiderstandes bei anlegen äußerer magnetischer Felder

	Links: Querschnittsaufnahme eines elektrisch kontaktierten TMR Nanopillars Rechts: Elektronenmikroskopische Aufnahme eines freigelegten Nanopillars
	Links: Hysteresen des Magnetowiderstandes vs. Gleichstrom in Abhängigkeit vom magnetischen Feld Rechts: Veränderung des kritischen Schaltstromes IC mit Anlegen eines magnetischen Feldes

Publikationen

In Vorbereitung