Размерные эффекты в магнитных многослойных структурах и пленках

• Автор: Пугач, Наталья Григорьевна
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Глава 1. Свойства многослойных магнитных структур
(обзор литературы)
1.1 Косвенное обменное взаимодействие через электроны проводимости
РККИ типа
1.1.1 Обзор экспериментальных результатов
1.1.2 Теоретические модели
1.2 Эффект гигантского магнетосопротивления в многослойных магнитных структурах
1.2.1 Обзор экспериментальных результатов
1.2.2 Теоретические модели ГМС
1.3 Многослойные магнитные структуры с туннельным контактом. . . .
Глава 2. Метод расчета размерных эффектов в многослойных
магнитных структурах и пленках
2.1 Классические и квантовые размерные эффекты
2.2 Квантово-статистический метод расчета свойств тонких магнитных пленок и многослойных структур
Глава 3. Квантовые размерные эффекты в тонких пленках
переходных металлов
3.1 Косвенное обменное взаимодействие РККИ типа в тонких ферромагнитных пленках
3.1.1 Модель
3.1.2 Метод расчета
3.1.3 Обсуждение результатов
3.2 Влияние квантового размерного эффекта в э-й рассеянии на электропроводность тонких ферромагнитных пленок
3.2.1 Модель
3.2.2 Расчет
3.2.3 Обсуждение результатов

Глава 4. Магнетосопротивление многослойных магнитных
структур при неколлинеарной намагниченности слоев с учетом рассеяния на интерфейсах
4.1 Постановка задачи
4.2 Модель
4.3 обсуждение результатов
Глава 5. Аномальный эффект Холла в магнитных сэндвичах с
туннельным контактом
5.1 Аномальный эффект Холла (АЭХ)
5.2 Модель
5.3 Расчет
5.4 Обсуждение результатов
Заключение
Приложение I Расчет угловой зависимости ГМС магнитного сэндвича
Приложение II Выражения для сопротивления Холла магнитного
сэндвича с туннельным контактом
Литература
Актуальность работы. В последнее время в физике твердого тела большой интерес вызывают исследования структур с пониженной размерностью: квазидвумерных - пленок и слоистых структур, квазиодномерных, и даже объектов с нулевой размерностью - квантовых точек. Это связано с перспективой использования таких структур в качестве датчиков и запоминающих устройств с высокой чувствительностью и очень маленького размера. У всех этих объектов наблюдается влияние геометрических размеров на их физические свойства. Например, когда тело имеет еще не столь малые размеры, чтобы в рамках выбранной модели его можно было бы считать строго двумерным или одномерным, влияние размеров проявляется в виде классических и квантовых размерных эффектов, исследованию которых уделяется большое внимание в данной работе.
В последние десять лет большое внимание ученых магнитологов привлекает исследование магнитных пленок и многослойных структур. Это связано с открытием эффекта гигантского магнетосопротивления (ГМС). Эффект магнетосопротивления заключается в изменении электрического сопротивления образцов во внешнем магнитном поле. Магнетосопротивление многослойных магнитных структур может иметь аномально большое значение, что дало повод назвать его гигантским и сделало структуры с ГМС чрезвычайно привлекательными для использования в качестве магнитных считывающих головок и датчиков.

эту матрицу можно диагонализовать. Если же расщеплением зоны по спину пренебречь, то б можно считать скалярной функцией.
Структура, состоящая из одной или нескольких пленок, пространственно неоднородна в направлении ОХ, перпендикулярном ее плоскости, но конфигурационно-усредненные величины обладают трансляционной инвариантностью в плоскости ХОУ. Поэтому для расчетов используется смешанное координатно-импульсное р -г представление, в котором
квазиимпульс коллективизированных электронов к = (р,д) имеет две компоненты: р и q, соответственно параллельную и перпендикулярную плоскости пленки, а положение любой точки описывается радиус-вектором г = (р, г) с параллельной р и перпендикулярной г плоскости пленки компонентами (см. рис.1).
В таком представлении функции Грина являются решением уравнения
П2 _+2 Н1 д2
р Ч
У 2т 2т дг у
■1-Х.
■<Зр(г,г',г) = а0д(г-г')-1 ? (2.2.4)
где Н - постоянная Планка, т - эффективная масса электронов, а0 -постоянная кристаллической решетки, 5(г) - дельта функция Дирака, 1 -единичная матрица. £- собственно - энергетическая часть, отвечающая упругому рассеянию электронов на немагнитных примесях и дефектах кристаллической структуры, и тоже являющаяся спинором второго ранга, как и функция Грина (2.2.3). В диагональном виде два одинаковых спиновых индекса можно для краткости заменить одним, тогда собственно