覆盖层对磁隧道结中隧道磁电阻的巨大影响
计算物理
2017-01-02 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
实验已报道，增强磁隧道结（MTJs）垂直磁各向异性（PMA）的覆盖层对隧道磁电阻（TMR）产生巨大影响。为探究覆盖层引起的本质影响，我们对 X(001)|CoFe(001)|MgO(001)|CoFe(001)|X(001) MTJ 中的 TMR 进行了第一性原理计算，其中 X 代表覆盖层材料，可为钨、钽或铪。我们报道了不同 MTJ 中的 TMR，并证明钨是获得巨大 TMR 比的理想候选材料。给出了布里渊区中的透射谱。可以看出，在 MTJ 平行状态下，少数自旋通道中出现尖锐的透射峰。此现象归因于共振隧穿效应，我们通过层分辨态密度（DOS）解释了它。为探究 MTJ 中的输运性质，从能带对称性角度研究了散射态密度（DOSS）。发现 CoFe|钨界面在反平行状态下阻挡了散射态的传输。本工作报道了具有不同覆盖层的 MTJ 中的 TMR 和输运性质，并证明钨是一种合适的覆盖层材料，这将有益于 MTJ 的设计和优化。
引用
@article{arxiv.1605.06802,
title = {Large influence of capping layers on tunnel magnetoresistance in magnetic tunnel junctions},
author = {Jiaqi Zhou and Weisheng Zhao and Yin Wang and Shouzhong Peng and Junfeng Qiao and Li Su and Lang Zeng and Na Lei and Lei Liu and Youguang Zhang and Arnaud Bournel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.06802},
year = {2017}
}