[發明專利]一種測量磁隧道結自旋相關塞貝克系數的方法

在審

• 申請號: 202011625109.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112697837A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 吳瓊;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 楊方宗
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種測量磁隧道結自旋相關塞貝克系數的方法, 其特征在于測量過程包含三個步驟：

（1）：首先在磁隧道結樣品表面鍍一層Al薄膜作為激發層，以飛秒激光作為測量光源，激光脈沖打在Al激發層，測量磁隧道結在高電阻態時（AP）的電壓(V_AP)與低電阻態時(P)的電壓(V_P)；

（2）：通過仿真軟件，利用有限元法模擬激光在樣品中的熱傳導過程，計算得到磁隧道結自由層與參考層的溫度差（ΔT_MTJ）；

（3）：自旋相關塞貝克系數計算：根據公式ΔS_MTJ=(V_AP-V_P)/ΔT_MTJ，計算得到自旋相關的塞貝克系數。

2.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于步驟（1）中所述的Al激發層薄膜的厚度為80nm~100nm，所述激光為飛秒脈沖激光，激光強度為1mW~100mW，光斑大小為5μm~20μm；所述的磁隧道結由自由層、參考層、絕緣層，以及保護層和連接層組成，保護層其特征在于，以Ru, Ta, Cu等的一層或多層作為保護層，連接層其特征在于，以Cu, Ta和CuN等的一層或多層作為連接層，磁隧道結的TMR為70%~150%；使用Keithley 2400作為測量儀器，測量激光脈沖下的磁隧道結在不同阻態時的電壓。

3.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于步驟（2）中所述的仿真軟件為Comsol等有限元仿真軟件，計算得到磁隧道結自由層與參考層的溫度差（ΔT_MTJ）。