Co2MnSi/Al/Co2MnSi 自旋阀中自旋转移力矩的第一性原理研究

采用第一性原理非共线波函数匹配方法，研究了有无界面无序情况下的 Co2MnSi (CMS)/Al/Co2MnSi 自旋阀系统中的自旋转移力矩（STT）。结果表明，在清洁界面情况下，CoCo/Al 的 STT 角依赖性（不对称参数 $\Lambda \approx 4.5$）比 MnSi/Al（$\Lambda \approx 2.9$）更为偏斜，这表明清洁的 CoCo/Al 结构在射频振荡应用中效率更高。我们还发现，即使存在界面无序，半金属 CMS 自旋阀仍具有相比传统铁磁体较大的参数 $\Lambda$。此外，对于清洁界面，MnSi/Al 的面内力矩效率（in-plane torkance）约为 CoCo/Al 的两倍。然而，只要界面无序度足够大，CoCo/Al 和 MnSi/Al 将表现出近似相同量级的面内力矩效率。此外，我们的结果表明，CMS/Al/CMS 系统在切换自旋阀磁层方面具有极高的 STT 效率。