基于平带驱动的反变磁 Fermi 面几何构型及其巨型隧穿磁阻

反变磁性，由零净磁化和受称谱保护的自旋能级分裂结构构成，最近作为自旋器件平台而成为研究热点。在反变磁隧道结（AMTJs）中，来自反平行构型中隧穿的抑制依赖于动量空间中自旋极化导电通道之间的错位。然而，理想的非重叠自旋极化费米面在bulk 反变磁体中极少见。我们受费米面几何对隧穿磁阻（TMR）影响显著的关键作用的启发，调查了三种实验合成的反变磁体：bulk $\mathrm{V_2Te_2O}$、$\mathrm{RbV_2Te_2O}$ 和$\mathrm{KV_2Se_2O}$，阐明平带驱动的费米面如何最小化自旋通道重叠并提升 AMTJ 性能。值得注意的是，$\mathrm{RbV_2Te_2O}$ 和$\mathrm{KV_2Se_2O}$ 掩饰平坦的反变磁费米片，使自旋退极性局限于最小的弧形或节点形态区域。这种费米面几何显著降低了自旋重叠，从而在基于$\mathrm{KV_2Se_2O}$的 AMTJ 中实现了超过 $10^3$% 的非平凡内在 TMR。进一步地，采用绝缘屏障后，TMR 可提升至约 $10^6$%，超越大多数传统 MTJ。这些结果不仅将$\mathrm{KV_2Se_2O}$ 确立为具有竞争力的 AMTJ 材料，还突显了平带费米面几何在实现高性能反变磁自旋器件技术中的关键作用。