MgO/CoFe/覆盖层结构中的巨大界面垂直磁各向异性
材料科学
2017-03-08 v5
摘要
基于CoFeB/MgO/CoFeB结构的磁隧道结(MTJ)因其自旋转移矩磁随机存取存储器(STT-MRAM)中的应用而备受关注。需要实现大的界面垂直磁各向异性(PMA)以获得高热稳定性。本文利用第一性原理计算研究了MgO/CoFe/覆盖层结构的磁各向异性能(MAE)，其中覆盖材料包括5d金属Hf、Ta、Re、Os、Ir、Pt、Au以及6p金属Tl、Pb、Bi。我们证明通过使用适当的覆盖材料来增强PMA是可行的。在覆盖材料为Hf、Ta、Os、Ir和Pb的结构中发现了相对较大的PMA。更重要的是，MgO/CoFe/Bi结构产生了巨大的PMA(6.09 mJ/m2)，约为MgO/CoFe/Ta结构的3倍。通过考察各原子层和轨道对MAE的贡献阐明了MAE的起源。这些发现提供了对PMA的全面理解，并指出了实现具有高热稳定性的先进节点STT-MRAM的可能性。
引用
@article{arxiv.1605.02247,
title = {Giant interfacial perpendicular magnetic anisotropy in MgO/CoFe/capping layer structures},
author = {Shouzhong Peng and Weisheng Zhao and Junfeng Qiao and Li Su and Jiaqi Zhou and Hongxin Yang and Qianfan Zhang and Youguang Zhang and Cecile Grezes and Pedram Khalili Amiri and Kang L. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.02247},
year = {2017}
}
备注
15 pages with 4 figures