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铁磁体/氧化物多层结构中磁离子机制的从头计算研究

介观与纳米尺度物理 2023-05-24 v1 材料科学

摘要

在重金属/铁磁体/氧化物多层堆叠中施加栅极电压已被认为是按需调控其各向异性的一种可能途径。然而,该方法已证明在可逆性方面表现出多种多样的行为,取决于金属/氧化物界面的性质及其氧化程度。为阐明支配Ta/CoFeB/HfO2\text{Ta/CoFeB/}\text{HfO}_2中复杂磁离子行为的微观机制,我们对包含具有不同氧原子界面几何的Fe/O, Fe/HfO2\text{Fe/O, Fe/HfO}_2界面的多种构型进行了从头计算模拟。在确定更稳定的界面构型后,我们计算了不同原胞构型上的磁各向异性能量,并提出了一种能很好描述Ta/CoFeB/HfO2\text{Ta/CoFeB/}\text{HfO}_2中近期实验观察的可能机制。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.11699,
  title  = {Ab-initio study of magneto-ionic mechanisms in ferromagnet/oxide multilayers},
  author = {Adriano Di Pietro and Rohit Pachat and Liza Herrera Diez and Johannes W. van der Jagt and Dafiné Ravelosona and Gianfranco Durin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11699},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 5 figures