Методы получения

Можно подобрать достаточно много комбинаций веществ, которые будут обладать эффектом гигантского магнетосопротивления. Часто использующиеся и широко исследуемыми являются следующие:

· FeCr

· Co₁₀Cu₉₀, δ_H =40%, при комнатной температуре

· [110]Co₉₅Fe₅/Cu, δ_H =110%, при комнатной температуре

Величина магнетосопротивления зависит от многих параметров, таких как геометрия прибора (CIP или CPP), температура образца, толщина слоёв ферромагнитных и немагнитных материалов. При температуре 4,2К и фиксированной толщине слоя кобальта в 1,5 нм изменение толщины слоя меди от 1 до 10 нм приводило к резкому уменьшению от 80 до 10 % в CIP-геометрии. В то же время с CPP-геометрией максимальный эффект на уровне 125 % достигался при d_Cu=2,5 нм. Увеличение до 10 нм приводило к уменьшению до 60 %. Зависимость δ_H(d_Cu) имела колеблющий характер.

Сверхрешётка из слоёв кобальта и меди толщинами 1,2 и 1,1 нм соответственно при изменении температуры от близкой к абсолютному нулю до 300 К демонстрировала уменьшение величины эффекта от 40 до 20 % в CIP-геометрии и от 100 до 55 % в CPP-геометрии.

Существуют исследования спиновых клапанов с неметаллическими немагнитными прослойками. В частности, для органических прослоек при 11К фиксировалось гигантское негативное магнетосопротивление до 40 %. Спиновые клапаны на графене различной конструкции демонстрировали гигантское магнитосопротивление на уровне 12 % при температуре 7 К и 10 % при температуре 300 К. Однако теоретические оценки позволяют предполагать верхнюю границу эффекта до 10⁹%.

К усилению эффекта приводит использование спиновых фильтров, поляризующих спины электронов во время прохождения электрического тока, которые изготавливаются из металлов наподобие кобальта. Для фильтра толщиной с длиной свободного пробега электронов наблюдалось изменение проводимости, которое можно записать как

где — изменение проводимости спинового клапана без фильтра, — максимальное увеличение проводимости при использовании фильтра, β — параметр материала фильтра.