多层膜的巨磁电阻-物理学进展-南京大学.PDF

　第17卷　第2期 物　理　学　进　展 . 17, . 2 　　 V o l N o 　1997年　 6月 　 . , 1997　 PRO GR E SS IN PH Y S IC S J un e 多层膜的巨磁电阻 翟宏如　鹿　牧　赵宏武　夏　钶 (南京大学　现代分析中心, 固体微结构国家实验室; 微结构科学技术高等研究中心) 提　　要 本文总结了多层膜中巨磁电阻的物理机制及其研究进展。为了对多层膜磁电阻的各个可 能来源有全面的认识, 首先简述了正常磁电阻和各向异性磁电阻的原理, 然后在本文的主要 部分, 着重介绍了铁磁金属和多层膜中的自旋相关散射与双电流模型及在多层膜巨磁电阻基 础研究和材料研究领域的进展, 列举出具有巨磁电阻的各种多层结构。最后报道了巨磁电阻 的主要应用。 一、引　　言 自1988年在多层膜中发现巨磁电阻(GM R ) [ 1 ] 以来, 在物理及材料科学的研究和应用 方面均有很大发展。已有若干篇较好的评述性文章[2—4 ] , 然而仍缺少对多层膜中磁电阻的 各个可能来源进行全面的阐述。 具有 的多层膜是由铁磁( ) 及非铁磁( ) 层组成, 传导电子在 及 GM R FM NM FM NM 层中运动并在界面发生透射、反射和散射。故原则上, 多层膜的磁电阻应包括下述一些来 源: ( 1)NM 层的磁电阻, 为正常磁电阻(OM R ) 。 (2) FM 层的磁电阻, 其中至少有三个来源: (a) 与技术磁化相联系的各向异性磁电阻 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) AM R ; b 与铁磁体顺行 顺磁 过程相联系的顺行磁电阻 PM R ; c 铁磁体 的正常磁电阻。 ( 3) 多层膜中的新效应。如引起人们极大兴趣的高数值的负磁电阻 , FM NM GM R 及最近发现的正值磁电阻P GM R [ 5, 6 ] 等。 虽然, 具有大 GM R 的多层膜在室温下的磁电阻中OM R 及AM R 的贡献很小, 常可 略去, 但一些M R 较小的情况则不然, 甚至以OM R [7 ] 或AM R [ 8 ] 为主。从物理上看, 三者 都应该考虑。本文将对 、 及 的原理, 的物理研究及应用的进展作 OM R AM R GM R GM R 简要论述。 二、正常磁电阻[ 9 ] OM R 为普遍存在于所有金属中的磁场电阻效应, 来源于磁场对电子的洛伦兹力。该 力导致载流子运动发生偏转或产生螺旋运动, 因而使电阻升高。其特点是: © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 160 物　理　学　进　展 17卷 ( )