CoFeB薄膜及異質結構的電輸運特性.pdf

1、磁性薄膜及異質結構的電輸運特性是自旋電子學的重要研究內容。CoFeB薄膜具有比普通鐵磁性金屬Fe、Co更高的自旋極化率、居里溫度高于室溫，是一種重要的鐵磁性電極材料。研究CoFeB薄膜及異質結構的電輸運特性對于拓展CoFeB薄膜在自旋電子學器件中的應用有重要意義。
　　我們采用對向靶磁控濺射系統(tǒng)制備了CoFeB薄膜和CoFeB/SiO2/n-Si異質結構；研究了CoFeB薄膜的表面形貌、微觀結構、磁性、電輸運特性和反?；魻栃臉?/p>

2、度理論；對CoFeB/SiO2/n-Si異質結構在電流平行于薄膜表面(CIP)和電流垂直于薄膜表面(CPP)模式下的電輸運特性以及霍爾效應進行了系統(tǒng)分析。
　　室溫沉積的CoFeB薄膜為非晶態(tài)，表面平整，粗糙度小。CoFeB薄膜經過400℃退火后出現(xiàn)CoFe(110)峰，表明結晶。非晶CoFeB薄膜為典型的面內各向異性的軟磁性材料，飽和磁化強度隨溫度變化不明顯。隨著厚度的增加，CoFeB薄膜的磁滯回線表現(xiàn)出跨臨界磁滯(Transc

3、ritical Hysteresis Loop)行為。
　　非晶CoFeB薄膜的霍爾電阻率首先隨著磁場的增加而線性增大，當磁場增加到20kOe左右時，霍爾電阻率飽和。在整個過程中反?；魻栯娮杪适冀K占主導地位。CoFeB薄膜厚度減小后，反常霍爾電阻率增大。CoFeB薄膜經過退火后，反?；魻栯娮杪蕼p小。在低溫下，非晶CoFeB薄膜的縱向電阻率和反常霍爾電阻(導)率會受到電子局域化的修正。在電子局域化修正條件下，非晶CoFeB薄膜的反常

4、霍爾效應的標度關系在低溫和高溫區(qū)域表現(xiàn)出兩種不同的變化行為。
　　在CIP模式下，CoFeB/SiO2/n-Si異質結構的縱向電阻率隨著溫度的升高先增大后減小，導電特性呈現(xiàn)金屬?絕緣體轉變?；魻栃奶卣麟S著磁場的增加經歷了由反常霍爾效應向正?；魻栃霓D變。反常霍爾電阻率隨溫度的升高表現(xiàn)出先增大后減小的行為。我們提出了一個雙電流模型來解釋CoFeB/SiO2/n-Si異質結構的電輸運特性。在CPP模式下，CoFeB/SiO2/n