超高密度磁性随机存储器要求不断减小记忆单元（自旋阀或隧道结）的尺寸和邻近单元的距离，但是磁涡旋态和近邻干扰(cross talk)问题应运而生。解决磁涡旋态的有效方法是选用垂直各向异性磁性材料作为记忆单元的参考层和自由层，而近邻干扰问题则可采用电流直接驱动磁化翻转来解决。本课题拟把两者有机地结合起来，研究易轴垂直膜面的巨磁阻器件中的自旋转移矩效应。通过优化磁化矢量完全垂直取向的高矫顽力磁性参考层和低矫顽力自由层薄膜的制备工艺条件，并采用强垂直各向异性合金膜和平面取向高极化率软磁膜来构建易轴垂直取向的交换耦合复合膜，同时拟设计非均匀电流分布结构等方法，研究影响易轴垂直取向磁电阻薄膜器件中自旋转移矩效率的因素，探索获得降低临界翻转电流和提高CPP-GMR信号的最佳材料和结构设计。