具有周期光栅势垒的磁性相干隧道结
介观与纳米尺度物理
2016-04-19 v4
摘要
针对具有单晶势垒的磁性隧道结（MTJ），提出了一种新的自旋电子学理论。该理论将势垒视为具有层内周期性的衍射光栅，因此隧穿电子的衍射波在电荷上，尤其是在自旋上，具有很强的相干性。该理论能够回答基于MgO的MTJ中存在的两个基本问题：（1）为何隧穿磁电阻（TMR）会随势垒厚度发生振荡？（2）当两个电极均为半金属时，为何TMR仍远未达到无穷大？TMR的其他主要特征也可通过本工作得到解释和再现。本工作还提供了调制TMR振荡以及增强TMR使其趋于无穷大的可能途径。在该理论框架内，作为周期衍射光栅的势垒可以摆脱宽度限制，其尺度可从纳米级变化到微米级。基于这些结果，本文提出了一种未来一代的MTJ，其三个部分可以分别制造然后组装在一起，尤其适用于层状材料（例如MoS₂和石墨），并且对工业界最为可行。
引用
@article{arxiv.1502.01180,
title = {Magnetic coherent tunnel junctions with periodic grating barrier},
author = {Henan Fang and Mingwen Xiao and Wenbin Rui and Jun Du and Zhikuo Tao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.01180},
year = {2016}
}