电场调控反铁磁隧道结中的大磁电阻效应
介观与纳米尺度物理
2019-10-23 v1
摘要
由电场而非磁场或电流调控的大磁电阻效应，是设计低功耗磁电阻自旋电子器件的可取途径。本文提出一种电场调控的反铁磁（AFM）隧道结，其结构为压电衬底/Mn3Pt/SrTiO3/Pt，利用反铁磁体 Mn3Pt 通过其磁体积效应发生的磁相变（MPT）工作。我们采用第一性原理计算研究了所提 AFM 隧道结的输运性质。结果表明，当 Mn3Pt 经历从共线 AFM 态到非共线 AFM 态的 MPT 时，可实现数百百分比的磁电阻。基于密度泛函计算的能带结构分析显示，巨大的隧穿磁电阻（TMR）可归因于 Mn3Pt 在两 AFM 相显著不同的费米面与 SrTiO3 隧道势垒的能带对称性过滤效应的联合作用。此外，除单晶隧道势垒外，我们还通过考虑非晶 AlOx 势垒讨论了所提磁电阻效应的鲁棒性。我们的结果可为 AFM 态的有效电写与电读及其在节能磁存储器中的应用开辟前景。
引用
@article{arxiv.1909.10767,
title = {Large magnetoresistance in an electric field controlled antiferromagnetic tunnel junction},
author = {Yurong Su and Jia Zhang and Jing-Tao Lü and Jeongmin Hong and Long You},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.10767},
year = {2019}
}