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Nanocharacterization of magnetoresistant oxide tunnel barrier structures

dc.contributor.advisorSchmitz, Guido Prof. Dr.de
dc.contributor.authorKuduz, Mariode
dc.date.accessioned2004-10-15T15:31:41Zde
dc.date.accessioned2013-01-18T13:42:24Zde
dc.date.available2013-01-30T23:51:13Zde
dc.date.issued2004-10-15de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B4DC-Bde
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-2932
dc.description.abstractOxidische Tunnelbarrieren (TMR = Tunnelmagnetowiderstand) sind derzeit von großem Interesse bei der Anwendung in Speichermedien und Sensoreinheiten. Verglichen mit den derzeit üblichen Riesen Magneto Widerstands Einheiten (GMR) liefern Tunnelbarrieren eine weitaus größere Effektamplitude als auch eine höheren Basiswiderstand, so daß sie in CIP (Current In Plane) Anordnungen verwendet werden können.In dieser Arbeit wurde die Nanostruktur von TMR Einheiten im unausgelagerten als auch im ausgelagerten Zustand bei Auslagerungstemperaturen zwischen 150°C und 500°C mittels Feldionenmikroskopie in Kombination mit einer 2D Detektoranordnung untersucht. Spin-Valve TMR Einheiten besehend aus Ni(79) Fe(21) und Co Elektroden welche durch eine Barriere aus Aluminiumoxid getrennt sind, wurden mittels Ionenstrahl-Sputterdeposition auf spitzenförmige Proben mit einem Krümmungsradius von 30 bis 50nm deponiert, welche mit feldionenmikroskopischen Methoden analysiert werden können. Trotz der isolierenden Eigenschaften der Barriere kann die chemische Struktur mittels analytischer Feldionenmikroskopie untersucht werden. Die dreidimensionale Verteilung der Atome sowie die beobachteten Diffusionsvorgänge werden in Abhängigkeit unterschiedlicher Auslagerungstemperaturen diskutiert.Zusätzlich wurden TMR Einheiten auf planaren Proben unter den gleichen Bedingungen hergestellt wie die spitzenförmigen Proben. Diese wurden mittels Sekundärionen Massenspektrometrie (SIMS) und Transmissions-Elektronenmikroskopie (TEM) untersucht. Außerdem wurden an elektrische Eigenschaften der deponierten Schichtanordnungen charakterisiert und TMR Messungen durchgeführt.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.htmlde
dc.titleNanocharacterization of magnetoresistant oxide tunnel barrier structuresde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedNanocharakterisierung magnetoresistiver, oxidischer Tunnelbarrierende
dc.contributor.refereeKirchheim, Reiner Prof. Dr.de
dc.date.examination2004-10-05de
dc.subject.dnb530 Physikde
dc.description.abstractengOxide tunnel barriers (TMR = Tunnel Magneto Resistance) are currently of interest for application in magnetic sensor and storage devices. Compared to Giant Magneto Resistance (GMR) devices, tunnel barriers are distinguished by an improved effect amplitude and a higher base resistivity, so that they may be used in "current perpendicular to plane" arrangements.In this work the nano-structure of TMR devices in as-prepared state also as after annealing at temperatures of 150°C up to 500°C using field ion microscopy in combination with a 2D-detection setup was investigated. Spin valve structures consisting of Co and Ni(79) Fe(21) electrodes separated by aluminum-oxide barriers were prepared by ion beam sputter deposition on tips of 30 to 50nm radius of curvature suitable for field ion microscopy (FIM). In spite of the isolating character of the barrier material, the chemical structure can be reasonably characterized by analytical field ion microscopy. The 3D spatial distribution of the atomic species and the diffusion behavior is discussed in dependence on the annealing temperatures.Furthermore TMR stacks were deposited on planar samples using the same conditions and parameters as for FIM samples. These planar samples were investigated by Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) and Transmission Electron Microscopy (TEM). Additionally electrical properties and TMR of the samples were measured and characterized.de
dc.contributor.coRefereeSchmitz, Guido Prof. Dr.de
dc.subject.topicMathematics and Computer Sciencede
dc.subject.gerTMRde
dc.subject.geroxidische Barrierende
dc.subject.gerDiffusionde
dc.subject.gerAtomsondentomographiede
dc.subject.gerFeldionenmikroskopiede
dc.subject.engTMRde
dc.subject.engoxide barrierde
dc.subject.engdiffusionde
dc.subject.engatomprobe tomographyde
dc.subject.engfield ion microscopyde
dc.subject.bk33.05de
dc.subject.bk33.68de
dc.subject.bk33.61de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-270-5de
dc.identifier.purlwebdoc-270de
dc.affiliation.instituteFakultät für Physikde
dc.subject.gokfullRVC 340: Fremdatome in Kristallen {Physik: Kristalline Festkörper: Kristallgitterfehler}de
dc.subject.gokfullRVT 240: Elektrische und magnetische Eigenschaften {Physik: Metalle}de
dc.subject.gokfullRVC 850: Transporteigenschaftende
dc.subject.gokfullDiffusion {Physik: Kristalline Festkörper: Thermische Eigenschaften}de
dc.identifier.ppn547517580de


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