反向电阻和极高 TMR 的交替磁性隧道结
介观与纳米尺度物理
2026-05-14 v1 材料科学
摘要
交替磁性可以取代铁磁体于隧道结中，从而实现大型隧道磁阻、超快开关和低功耗功能。虽然大多数研究探索线性响应 regime，但在有限偏置下会出现有趣特征，交替磁性的特殊电子结构导致复杂的非线性行为。我们利用实现非平衡 Green 函数的密度泥函理论，预测在交替磁性隧道结中可以观察到大型低偏置负电阻。我们提出的结包含轨道有序的交替磁性 KV2Se2O，其准二维 Fermi 面在实现负电阻方面起关键作用。在施加有限偏置电压后，平行配置下的电流首先急剧增加，然后下降，在约 0.14 V 时几乎完全抑制。与此同时，反平行配置显示单调的电压-电流曲线。这种行为，除了负电阻外，还支持在 0.13 V 处出现符号反转的大型隧道磁阻。我们的结果表明，交替磁性隧道结可用于需要低偏置强非线性响应的应用中。
引用
@article{arxiv.2605.12711,
title = {Negative Differential Resistance and Ultra-High TMR in Altermagnetic Tunnel Junctions},
author = {Sajjan Sheoran and Luke Keenan and Declan Nell and Stefano Sanvito},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.12711},
year = {2026}
}