Page 162 - Spin Transport and Spintronics

6.2 การออกแบบหัวอ่านข้อมูล 164

1. พิจารณาโครงสร้างวัสดุที่สนใจเช่น FM 1 (t 1 )/NM(t N )/FM 2 (t 2 ) และทำการกำหนดความ

หนาของชั้นฟิล์มในแต่ละชั้น

2. ทำการกำหนดค่าคงที่การแพร่ของอะตอม D ซึ่งสัมพันธ์กับความกว้างของบริเวณรอยต่อ

เพื่อง่ายต่อการทำความเข้าใจวิธีการคำนวณความเข้มข้นของอะตอมที่ตำแหน่งต่างๆ จะยกตัวอย่างการ
พิจารณาบริเวณรอยต่อระหว่าง FM 1 /NM ซึ่งความเข้มข้นของอะตอมวัสดุแม่เหล็กเฟอร์โร FM 1และ

NM ที่ตำแหน่งต่างๆ สามารถคำนวณได้จากฟังก์ชันไฮเปอร์โบลิกแทนเจนต์ดังนี้

1 x − x 0
C FM = [−tanh( ) + 1]
2 D
C NM = 1 − P FM

3. พิจารณาตำแหน่งของแต่ละอะตอมในโครงสร้างหัวอ่านข้อมูล เช่นกรณีที่ตำแหน่ง Z ใดๆ

มีค่าความเข้มข้นของอะตอม C FM = 0.8 และ C ์NM = 0.2 หมายถึงที่ตำแหน่ง z นี้ จะประกอบ

ด้วยอะตอมของวัสดุแม่เหล็กเฟอร์โรร้อยละ 80 และอะตอมของวัสดุนอนแมกเนตร้อยละ 20 การวาง

ตำแหน่งอะตอมของแต่ละวัสดุที่เกิดการผสมกันจะอาศัยความน่าจะเป็นด้วยการใช้ตัวเลขสุ่ม (ran-
dom number) ที่มีการกระจายตัวแบบเกาส์เซียนที่มีค่าระหว่าง 0-1 เพื่อคำนวณความน่าจะเป็นของ

การจัดเรียงอะตอม

การประยุกต์ใช้แบบจำลองในระดับอะตอมสำหรับการพิจารณาการจัดเรียงตัวของอะตอมภาย-

ในโครงสร้างวัสดุทำให้สามารถแก้ไขข้อจำกัดของแบบจำลองในระดับจุลภาคที่ไม่สามารถอธิบายการ

ผสมกันของอะตอมระหว่างชั้นฟิล์มได้อย่างครอบคลุมดังแสดงในรูปที่6.2เป็นการเปรียบเทียบลักษณะ

ของบริเวณรอยต่อระหว่างชั้นวัสดุที่เกิดขึ้นจากกระบวนการปลูกผลึกกับการจำลองบริเวณรอยต่อด้วย
แบบจำลองระดับอะตอม

รูปที่ 6.2 บริเวณรอยต่อระหว่างชั้นวัสดุที่เกิดจากการปลูกฟิล์มบางและการจำลองบริเวณรอยต่อที่มี

ความเสมือนจริง [75]