开头魏红祥，男， 1975 年生， 2007 年毕业于中国科学院物理研究所，获理学博士学位。 2007 年 7 月就职于中国科学院物理研究所 M02 组，现为副研究员。主要从事自旋电子学方面的基础研究和应用研究。

代表性工作

一、基于纳米磁性隧道结的新型磁随机存储器（MRAM）的设计与制备。

开头参与了课题组设计、制备传统的 MRAM 的全部过程。课题组设计制备的 MRAM 原理型器件全程基于国内力量，实现了 CMOS 的设计与制备、 CMOS 表面金属层的精细抛光 (CMP) 、磁性隧道结的集成与测试、样品的健合与封装、样品的性能测试等各个环节。测试结果表明主要技术参数均达到了设计指标。特别值得一提的是，在深入研究和制备传统的 MRAM 的过程中，与同事一起提出了新型的基于纳米环形磁性隧道结的新型 MRAM 。制备出直径为 100 纳米、壁宽为 25-30 纳米的圆环形磁性隧道结。这是目前为止壁宽最窄的圆环形磁性隧道结。实现了电流驱动，驱动电流小于 1 毫安。这一研究成果为高密度 MRAM 的开发提供了一条新的途径，获得了国际同行的高度评价。

二、高性能磁性隧道结的制备与研究。

开头通过优化工艺条件，利用本实验室的磁控溅射设备制备出磁电阻比值高达 80%的以氧化铝为势垒层的磁性隧道结。这一结果保持着目前以氧化铝为势垒层的磁性隧道结的最好结果。 同时我们在具有垂直各项异性磁性隧道结、双势垒磁性隧道结以、具有线性磁场响应磁性隧道结以及纳米尺度磁性隧道结的制备方面也具有很好的积累。

三、纳米结构图形的设计、制备与研究。

开头目前利用聚焦离子束刻蚀 (FIB) 、电子束曝光 (EBL) 、化学反应刻蚀 (RIE) 、氩离子束刻蚀 (AIE) 等微加工设备制能够备出直径为 3 － 5 纳米的孔洞；直径为10-30纳米的点阵；宽度为10-50纳米的线、圆环、椭圆环等。同时也开展一些结构更为复杂的纳米图案的设计与制备。

荣誉

开头博士期间获得了科学院的多项奖励。是所长奖学金优秀奖和中科院研究生院三好学生标兵称号获得者。同时也是中科院－ BHBP 公司（澳大利亚）奖学金获得者。获得中科院科技创新类研究项目支持，得到 IEEE 协会资助赴美国参加学术会议，因博士期间的出色表现，被评为中科院优秀毕业生。

5篇代表性论文

[1] Magnetic tunnel junction sensor with Co/Pt perpendicular anisotropy ferromagnetic layer

H.X.Wei , Q.H.Qin, Z.C.Wen, X.F.Han and X.G.Zhang

Appl. Phys. Lett. 94 , 172902 (2009)

[2] Current-induced multiple spin structures in 100-nm nanoring magnetic tunnel junctions

H.X. Wei, F.Q. Zhu, X.F. Han * , Z.C. Wen, C.L. Chien

Physical Review B 77 , 224432 (2008)

[3] Effects of the current on the nanoscale ring-shaped magnetic tunnel junctions

H.X.Wei, J.X. He, Z.C. Wen, X.F. Han * , S. Zhang.

Physical Review B 77 , 134432 (2008)

[4] Current-induced magnetization switching in a micro-scale ring-shaped MTJ

H.X. Wei , M . C. Hickey, G.I.R Anderson, X. F. Han * , C.H. Marrows.

Physical Review B 77 , 132401 (2008)

[5] 80% TMR at room temperature for thin Al-O barrier magnetic tunnel junction with CoFeB as free and reference layers

H. X. Wei, Q. H. Qin, M. Ma, R.Sharif, and X. F. Han*

J. Appl. Phys. 101 , 1 09B501 (2007)