Otimização de sensores magnéticos de junções de túnel baseadas em Al2O3 e MGO (2022)
- Authors:
- USP affiliated author: DIAS, LUCAS MACEDO - EP
- School: EP
- Sigla do Departamento: PMT
- Subjects: MAGNETISMO; TÚNEIS
- Language: Português
- Abstract: As junções magnéticas de efeito de túnel (MTJ) atualmente despertam um grande interesse devido às suas características únicas que permitem o uso em inúmeras aplicações nos mais diversos campos. Esse tipo de junção magnética pode ser utilizada em ensaios não destrutivos, na validação de documentos, como scanner magnético, em exames de ressonância magnética e em discos rígidos para armazenamento de dados. O presente artigo tem seu foco na exploração do efeito túnel de magnetorresistência (TMR) de MTJs baseados em Al2O3 e MgO para aplicação como sensores magnéticos. O principal objetivo do estudo realizado foi otimizar esses dispositivos para obter uma análise linear, livre ou com pouca histerese e alta sensibilidade como resposta magnética. Para isso, foram microprocessadas diversas amostras divididas em quatros ensaios, iniciando-se pela deposição da stack e ao fim realizando-se medições do TMR em função do campo magnético aplicado. Baseando-se nos modelos de Stoner-Wohlfarth e Simmons, foram feitas simulações e comparações com os dados experimentais para analisar o comportamento magnético dos sensores microfabricados. A otimização dos MTJs foi verificada tanto para Al2O3 como MgO. No primeiro grupo, observou-se curvas de transferência de alta sensibilidade magnética (aproximadamente 4,5%/Oe) e significativo TMR (30%) nas amostras de maior espessura na camada amortecedora e na barreira de túnel. No segundo grupo, as amostras cujo processamento foi otimizado nas etapas de deposição e gravura apresentaram resultados significativamente melhores. O TMR e a sensibilidade magnética triplicaram, indo de 45% a pouco mais de 130% e de 0,75%/Oe a quase 2,5%/Oe, respectivamente, com aumento também na linearidade. A espessura escolhida para o CoFeB e NiFe não foi definitiva para osvalores desses parâmetros. O trabalho experimental foi feito no INESC-MN, centro de pesquisas associado ao Instituto Superior Técnico da Universidade de Lisboa. Enquanto que a parte escrita foi desenvolvida na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.
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ABNT
DIAS, Lucas Macedo. Otimização de sensores magnéticos de junções de túnel baseadas em Al2O3 e MGO. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2022. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5468bb95-6f0e-433b-b373-7ece654eb1e9/LucasMacedoDias.pdf. Acesso em: 27 abr. 2024. -
APA
Dias, L. M. (2022). Otimização de sensores magnéticos de junções de túnel baseadas em Al2O3 e MGO (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5468bb95-6f0e-433b-b373-7ece654eb1e9/LucasMacedoDias.pdf -
NLM
Dias LM. Otimização de sensores magnéticos de junções de túnel baseadas em Al2O3 e MGO [Internet]. 2022 ;[citado 2024 abr. 27 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5468bb95-6f0e-433b-b373-7ece654eb1e9/LucasMacedoDias.pdf -
Vancouver
Dias LM. Otimização de sensores magnéticos de junções de túnel baseadas em Al2O3 e MGO [Internet]. 2022 ;[citado 2024 abr. 27 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5468bb95-6f0e-433b-b373-7ece654eb1e9/LucasMacedoDias.pdf
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