Publication details
Abstracts and keywords
W niniejszej rozprawie doktorskiej pt. „Wpływ parametrów materiałowych, technologicznych i konstrukcyjnych na zjawisko magnetooporu w rezystorach cienkowarstwowych” przedstawiono wyniki badań właściwości magnetorezystancyjnych struktur cienkowarstwowych składających się z naprzemiennych warstw ferromagnetycznych i niemagnetycznych. Wytwarzane struktury poddane zostały pomiarom rezystancyjnym w zmiennym co do wartości indukcji stałym polu magnetycznym. Jako metody uzupełniające wykorzystano dyfrakcję rentgenowską XRD oraz spektroskopię efektu Mössbauera. Praca została podzielona na 9 rozdziałów. Rozdziały 1 i 2 poświęcone są wprowadzeniu do tematu magnetorezystancji oraz przedstawieniu motywacji podjętych badań i ich celu. Rozdziały 3 i 4 skupiają się na obecnej wiedzy dotyczącej zjawiska magnetorezystancji oraz struktur wykazujących efekt gigantycznej magnetorezystancji wraz z opisem ich zmiennych parametrów. Kolejne dwa rozdziały, 5 i 6, przybliżają techniki otrzymywania cienkich warstw, skupiając się szczególnie na metodzie rozpylania magnetronowego. Rozdziały 7 i 8 opisują wykorzystane metody pomiarowe oraz wyniki badań wraz z ich dyskusją. Ostatni rozdział stanowi krótkie podsumowanie i wnioski. Głównym celem badań było określenie wpływu wybranych parametrów materiałowych, konstrukcyjnych i technologicznych na efekt magnetooporu w wytworzonych metodą rozpylania magnetronowego strukturach cienkowarstwowych. Aby osiągnąć cel wyprodukowano 9 serii rezystorów, w których zmieniano poszczególne parametry. Pomiary zmian rezystancji struktur przeprowadzano w 3 różnych pozycjach próbki względem pola magnetycznego i płynącego przez próbkę prądu. Ustalono, że w wytwarzanych strukturach obserwowany jest efekt magnetooporu o zmiennej wartości współczynnika magnetooporu, na co szereg zmiennych czynników miał różny wpływ. Wskazano pozycję, w której uzyskiwano największe zmiany rezystancji wytworzonych rezystorów oraz charakter zmian współczynnika magnetooporu w funkcji indukcji pola magnetycznego struktur każdej serii.
The present Ph.D. thesis entitled “The influence of material, technological, and design parameters on the magnetoresistance phenomenon in thin-film resistors” presents the results of research on the magnetoresistive properties of thin-film structures consisting of alternating ferromagnetic and nonmagnetic layers. Produced structures were subjected to resistance measurements in a constant magnetic field with variable induction values. X-ray diffraction, and Mössbauer spectroscopy were used as complementary methods. The work is divided into nine chapters. Chapters 1 and 2 are devoted to an introduction to the topic of magnetoresistance and a presentation of the motivation for the research and its objectives. Chapters 3 and 4 focus on the current knowledge of magnetoresistance phenomena and structures exhibiting the giant magnetoresistance effect, along with a description of their variable parameters. The next two chapters, 5 and 6, describe techniques for obtaining thin films, focusing in particular on the magnetron sputtering method used in the research. Chapters 7 and 8 describe the measurement methods used and the results of the research, along with a discussion. The last chapter provides a brief summary. The main objective of the research was to determine the influence of selected material, structural, and technological parameters on the magnetoresistance effect in thin-film structures produced by magnetron sputtering. To achieve this goal, nine series of resistors were produced, in which individual parameters were changed. Measurements of changes in the resistance of the structures were carried out in three different positions of the sample relative to the magnetic field and the current flowing through the sample. It was established that in the structures produced, a magnetoresistance effect with a variable magnetoresistance coefficient was observed, which was influenced by a number of variables. The position in which the greatest changes in the resistance of the manufactured resistors were obtained and the shape of the changes in the magnetoresistance coefficient as a function of the magnetic field induction were demonstrated.
