Cr 掺杂 RuO$_2$ 电极隧穿磁电阻效应的第一性原理研究

受近期实验表明将 $\mathrm{Cr}$ 掺杂到金红石型 $\mathrm{RuO_{2}}$ 中将成为控制其反铁磁序及由此产生的磁输运现象的有效工具的启发，我们研究了 $\mathrm{Cr}$ 掺杂 $\mathrm{RuO_{2}}$ 作为磁隧道结（MTJ）电极的功能。我们基于 $\mathrm{Cr}$ 掺杂 $\mathrm{RuO_{2}}$ 电极对 MTJ 中的隧穿磁电阻（TMR）效应进行了第一性原理计算。我们发现，MTJ 中出现了源于电极中动量依赖自旋劈裂的有限 TMR 效应，这表明掺 Cr 的 $\mathrm{RuO_{2}}$ 可用作 MTJ 的电极。我们还表明，利用隧道势垒内部的局域态密度可以定性捕获这种 TMR 效应。