Page 177 - Spin Transport and Spintronics

6.3 หัวอ่านข้อมูลประสิทธิภาพสูง 179

ตัวอย่างที่ 6.4 เมื่อทำการป้อนกระแสไฟฟ้าที่มีความหนาแน่นเท่ากับ j e = 50 MA/cm 2

เข้าสู่โครงสร้างวัสดุ NiFe(5nm)/Cu(2nm)/NiFe(5nm) ที่คิดผลของบรเิวณรอยต่อที่มีความ
กว้างตั้งแต่ 0.3 ถึง 1.5 nm ได้ผลดังแสดงในรูปด้านล่าง [74] จงอธิบายว่าเหตุใดความกว้าง

ของบริเวณรอยต่อจึงส่งผลต่อพฤติกรรมการส่งผ่านสปินและค่าความต้านทานเชิงแม่เหล็ก

0.0070 34

∆RA [fΩ⋅m 2 ] 0.0065 32 MR ratio [%]

30
0.0060

0.0055
∆RA 28
MR ratio
0.0050 26
0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
t [nm]
IF

วิธีทำ โดยทั่วไปธรรมชาติของบริเวณรอยต่อระหว่างชั้นฟิล์มเป็นตัวแปรที่สำคัญที่ส่งผลต่อ
พฤติกรรมการส่งผ่านสปิน ซึ่งความกว้างของบริเวณรอยต่อจะมีความสัมพันธ์กับค่าคงที่

การแพร่ของอะตอมและอุณหภูมิอบร้อน โดยจากผลการคำนวณในรูปแสดงให้เห็นว่าค่า

ความกว้างของบริเวณรอยต่อจะส่งผลต่อค่าความต้านทานเชิงแม่เหล็ก RA และค่าอัตราส่วน

MR โดยการเพิ่มขึ้นของบริเวณรอยต่อจะทำให้เกิดการการเพิ่มขึ้นของการกระเจิงของสปิน
ในบริเวณรอยต่อ ส่งผลให้ค่าความต้านทานเชิงแม่เหล็ก ค่าการเปลี่ยนแปลง ∆RA และค่า

อัตราส่วน MR มีค่าสูงขึ้น

6.3.2 ความหนาของชั้นวัสดุที่มีผลต่อประสิทธิภาพของหัวอ่านข้อมูล

การเพิ่มค่าความจุข้อมูลในฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟด้วยการลดขนาดของเกรนในแผ่นบันทึกข้อมูลจะ

ส่งผลต่อการออกแบบหัวอ่านข้อมูลที่มีขนาดเล็กลง ในปัจจุบันขนาดของเซนเซอร์หัวอ่านข้อมูลควรมี
ขนาดไม่เกินสองเท่าของขนาดบิตข้อมูล ซึ่งความหนาของชั้นอิสระที่ใช้สำหรับตรวจจับสัญญาณจาก

แผ่นบันทึกข้อมูลจะต้องมีขนาดที่ใกล้เคียงกับบิตข้อมูลเพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนที่เกิดจากบิต

ข้อมูลข้างเคียง และต้องมีค่าอัตราส่วน MR ที่สูงซึ่งเป็นค่าที่แสดงถึงความสามารถในการแยกแยะ

สัญญาณอ่านกลับของบิตข้อมูล 0 และ 1 การออกแบบหัวอ่านข้อมูลให้มีขนาดเล็กลงและสอดคล้อง