近年傳統(tǒng)CMOS微電子器件的特征尺寸達(dá)到¹0nm的量級(jí),接近原子的直徑級(jí)別,導(dǎo)致繼續(xù)按照Moore定律增加單片集成度的想法遭遇瓶頸,于是尋找替代或超越CMOS技術(shù)的新技術(shù)成為當(dāng)務(wù)之急。自旋電子器件,因其非易失性和邏輯易實(shí)現(xiàn)性成為取代CMOS技術(shù)的強(qiáng)有力候補(bǔ)。仿照微電子器件的研究方法,可以通過建立描述自旋電子器件物理特性的器件模型,使其兼容已有的電路仿真驗(yàn)證工具,從而設(shè)計(jì)出逐步取代傳統(tǒng)微電子電路的自旋電路或最終形成自旋-CMOS混合電路�；谶@種思想,本文通過建模來提供一種研究自旋電子器件的方法,以求事半功倍。自旋電子器件的核心是磁性模塊部分,針對(duì)該部分,本文首先用等效電路的方法對(duì)其進(jìn)行建模,即通過分析器件的基本特性,采用電路基本元件來等效模擬其特性,建立了適合仿真的等效電路模型并結(jié)合HSPICE平臺(tái)對(duì)模型特性進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。然而采用基本元件來模擬器件物理特性的方法存在一些不足,于是選擇更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)模型描述器件磁化動(dòng)態(tài)的方法來建模。本文重點(diǎn)是采用數(shù)學(xué)模型方法建立三維器件SPICE模型,來描述納米磁性器件中粒子的物理行為,即磁性薄膜自旋電子器件中粒子磁矩的時(shí)域動(dòng)態(tài)變化。...

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1Everspin研制的16MbitMRAM

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文相關(guān)的電子器件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化成為繼半導(dǎo)體微電子源頭的可能性很大[2]。該觀點(diǎn)與美國(guó)自然科學(xué)基金學(xué)會(huì)應(yīng)用將預(yù)示著第四次工業(yè)革命到來[2]的預(yù)想相吻合。學(xué)，可以字面性地理解為，與自旋相關(guān)的電子學(xué)或自傳統(tǒng)的電子學(xué)僅利用電子的電荷這一自由度，同時(shí)利的運(yùn)動(dòng)。而現(xiàn)在加....

圖2-1自旋閥結(jié)構(gòu)示意圖

圖2-1自旋閥結(jié)構(gòu)示意圖[25]件的磁阻（MagnetoResistance,MR）取決于磁層磁矩的相對(duì)取向：llel,P)排列時(shí)最小，反平行（Anti-parallel,AP）時(shí)最大，如圖2-2[2對(duì)應(yīng)的結(jié)電阻分別是RP和RAP。MR或GMR正比于cos（....

圖2-2自旋閥磁阻示意圖

(a)(b)圖2-2自旋閥磁阻示意圖[25]。(a)磁阻原理示意圖；(b)MR與θM的關(guān)系旋閥或者其他的多層結(jié)構(gòu)器件的磁阻是自旋電子器件的輸出信號(hào)，比值對(duì)于信號(hào)噪聲不敏感的器件來說很理想。對(duì)于GMR和TMR，化都是發(fā)生在相鄰鐵磁材料層的磁矩相對(duì)取向或夾角發(fā)生了改變時(shí)....

圖2-3AP與P態(tài)對(duì)應(yīng)的磁阻解釋[25]

圖2-3AP與P態(tài)對(duì)應(yīng)的磁阻解釋[25]R主要是由鐵磁（FM）/非磁（NM）接口處的自旋反射或散射引起射機(jī)制隨著隔離層的厚度增加會(huì)引起周期性的極性交換耦合（AP3[25]所示，用載旋子（極化電子，即帶有自旋屬性的電子）的路徑P和P態(tài)的情況；R1指在自旋向上（下）層....

本文編號(hào)：4049526