Junction Area Dependence of Tunneling Magnetoresistance in Spin-dependent Tunneling Junction with Natural $Al_2O_3$Barrier

자연산화 $Al_2O_3$장벽층을 갖는 스핀의존 터널링 접합에서 자기저항특성의 접합면적 의존성

  • 이긍원 (상지대학교 컴퓨터전자물리학과) ;
  • 이상석 (상지대학교 컴퓨터전자물리학과)
  • Published : 2001.10.01

Abstract

Spin dependent tunneling (SDT) junction devices of Ta/NiFe/Ta/NiFe/FeMn/NiFe/AlOx/CoFe/NiFe/Al with in-situ naturally oxidized Al barrier were fabricated using ion beam deposition and dc sputtering in UHV chamber of 10$^{-9}$ Torr. The maximum tunneling magnetoresistance (TMR) and the product resistance by junction (R$_{j}$ A) are 16-17% and 50-60 $\Omega$${\mu}{\textrm}{m}$$^2$, respectively. The values of TMR and (R$_{j}$ A) with field annealing were slightly increased. The TMR and (R$_{j}$ A) dependence versus the junction area size was observed. These results were explained by using sheet resistance effect of bottom electrode and spin channel effects.

자연산화 $Al_2$O$_3$층이 형성된 하부형태 터널링 자기저항 다층박막이 기본진공도 $10^{-9}$ Torr을 유지하는 UHV 챔버내에서 이온빔 스퍼터링과 dc 마그네트론 스퍼터링 법으로 증착되었다. 제작된 스핀의존터널링 (SDT) 접합소자의 최대 터널링자기저항(TMR)와 최소 접합저항과 면적곱(R$_{j}$ A) 각각 16~17%와 50-60$\Omega$$\mu\textrm{m}$$^2$이었다. 자기장하에서 열처리한 SDT접합에 대한 TMR향상과 (R$_{j}$ A) 감소의 변화는 미미하였다. 접합면적이 81$\mu\textrm{m}$$^2$에서 47$\mu\textrm{m}$$^2$까지 접합크기가 작이짐에 따라 TMR이 증가하고 (R$_{j}$ A)이 감소하는 의존성이 관찰되었다. 이러한 현상을 하부층 단자의 판흐름 저항값 의존효과와 스핀채널효과로 설명하였다.

Keywords

References

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