基于CrSb的室温以上多稳相隧道结

非相对论动量相关自旋分裂和补偿净磁矩的反磁性材料近期在自旋电子学领域引起广泛关注，尤其是作为磁隧道结（MTJ）中的锁定层。然而，具备可调式隧道磁阻（TMR）或由多稳相调制的电阻（TER）的室温（RT）级反磁性MTJ仍鲜有探索。本文提出一种可在实验中实现的高于RT的多稳相MTJ构型，由反磁性金属、铁电barrier和铁磁性金属构成，通过CrSb/In2Se3/Fe3GaTe2异构结构实现。我们的第一性计算和非平衡Green函数方法表明，该构型可实现可调式的TER和TMR，以及双模式可控的自旋过滤。为阐明铁电性和隧道barrier的作用，分别采用非铁电Sb2Se3和真空间隙作为对照案例。令人惊讶的是，系统实现了最高达2308%的TMR、707%的TER以及近乎完美的自旋过滤效率。无论是CrSb/In2Se3/Fe3GaTe2的Cr界面还是Sb界面，TMR和TER均表现出色。该传输性能在偏压电压下保持稳健。这些发现表明了室温以上级的多稳相反磁性MTJ，并凸显了其在下一代自旋动力学、磁性感知和量子逻辑纳米器件方面的激动人心潜力。