各向异性

随着自旋转移矩效应的发现以及材料和结构的优化，基于自旋转移矩效应的 STT-MRAM 器件应运而生。自从自旋转移矩效应被证实以来，一方面研究人员通过大量的努力尝试降低磁化反转的临界电流，增加热稳定性；另一方面Sony、Hitachi、Renesas、Crocus、Toshiba、Samsung、Hynix、IBM等多家公司也在积极研发STT-MRAM。 早期的磁隧道结采用面内磁各向异性（In-Plane Magnetic Anisotropy）。它存在如下两个弊端： 1）随着工艺减小，热稳定性恶化。采用面内磁各向异性磁隧道结的存储寿命取决于热稳定性势垒和磁各向异性场，面内磁各向异性的来源是薄膜平面较大的长宽比。 随着工艺尺寸的微缩（＜50nm），这种薄膜的边际效应加剧，会产生显著的磁涡旋态，难以保持较高的热稳定性势垒，甚至稳定的磁化也无法存在，这将限制MRAM的存储密度； 其次面内磁各向异性的磁隧道结降低了自旋转移矩的翻转效率 因此，对于相同的热稳定性势垒，垂直磁各向异性能够使磁隧道结的临界翻转电流比面内磁各向异性的更低，相应地，自旋转移矩的翻转效率更高。鉴于上述优势，研究人员也一直致力于采用垂直磁各向异性的磁隧道结结构建高密度、低功耗的pSTT-MRAM。 图1（a）垂直磁各向异性的磁隧道结；（b）沿面内和垂直方向的磁化曲线，证明易磁化轴沿垂直方向。 目前最新的低功耗

各向异性指物质内部物理、化学等性质等在不同方向有所差异的特性。人们对于各向异性的认识最早可以追溯到1670年对冰洲石晶体双折射现象的发现，迄今已有数百年的，迄今已有数百年的，迄今已有数百年的，迄今已有数百年的，迄今已有数百年的历史。各向异性是各向异性是一种常见的性质，在不同尺度介质(从细小的晶体到地球内) 都有体现，其中，在地球内部介质中，各向异性特性以多种物性参数体现。如电各向异性，磁各向异性，地震各向异性等。地震各向异性指当地震波在地球内部传播时，地震波的偏振方向，传播速度等物理性质不同的现象。 　　不同深度区间的地震各向异性成因各不相同。中上地壳内的地震各向异性主要由区域主压应力场作用下，充液微裂隙定向排列形成。中上地壳介质广东存在的微裂隙是地壳地震各向异性产生的主要原因，近震激发的直达剪切波（Sg）在空过各向异性介质时会发生分裂。剪切波的两个参数为快波偏振方向与慢波时间延迟。其中前者，一般近平行于微裂隙的走向，也区域主压应力场方向一致。后者则反映了该区域各向异性程度的强弱。根据直达波剪切波分裂参数，可以讨论区域的最大主压应力场方向、介质的各向异性程度和区域构造的复杂性等特征。 可以讨论区域的最大主压应力场方向、介质各异性程度、区域构造的复杂等特征。性程度、区域构造的复杂等特征。 研究地震各向异性的方法较多，主要是体波/面波各向异性成像和剪切波分裂