Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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AM: Magnetismus

AM 9: Poster: Magnetowid. (1-17), Dü. Schichten (18-34), Oberfl
ächenmag. (35,36), Mikr. Methoden (37-45), Mikromag. (46-58), Phasenüberg. (59-77), Spektroskop. (78-91), Nanokr.Mat.(92-96), Anisotrop. (97-101), Schmelzen(102-104),Sonst/postdeadl.(105-109)

AM 9.10: Poster

Dienstag, 27. März 2001, 14:45–19:00, Foyer S 3

Temperverhalten von Tunnelmagnetowiderstandsschichten — •P. A. Beck, B. F. P. Roos, S. O. Demokritov und B. Hillebrands — Fachbereich Physik und Schwerpunkt Materialwissenschaften, Universität Kaiserslautern, Erwin-Schrödinger-Str. 56, 67663 Kaiserslautern

Das am häufigsten eingesetzte Barrierenmaterial für Tunnel-Magnetowiederstandschichten (MTJs) ist Al₂O₃, das sich durch eine besonders hohe Temperaturstabilität (>1400^∘C) auszeichnet. Für Anwendungen von MTJs ist die thermische Stabilität von besonderer Bedeutung. Bei Temperexperimenten zeigte sich, daß MTJs ihre Eigenschaften (elektrischen Widerstand und Magnetowiderstandeffekt) schon bei viel niedrigeren Temperaturen verlieren. Um dieses Verhalten genauer zu untersuchen, wurden MTJs, bestehend aus NiFe/Al₂O₃/Co mit Hilfe von ionisierter Atomstrahloxidation hergestellt und anschließend getempert. Dabei wurden die Proben durch Auger Elektronen Spektroskopie (AES) und Transportmessungen charakterisiert. Es zeigten sich zwei Temperaturbereiche in denen sich die Eigenschaften der MTJs veränderten. Bis 150 ^∘C wurde ein Anstieg des TMR gemessen, der sich mit AES auf eine Sauerstoffreduktion der unteren Elektrode durch nicht vollständig oxidiertes Al zurückführen ließ. Erhöht man die Temperatur weiter, so kommt es erst zu einem Verschwinden des TMR, dann zum Zusammenbruch der Barriere. Hier konnte mittels AES gezeigt werden, daß nicht magnetische Materialien (z.B. Cu, Mn, Pt), die als Deck- oder Pinningschicht dienen, durch die Elektrode an die Barriere diffundieren und so die Tunnelstruktur zerstören.