MgO/CoFe/金属覆盖层结构中的界面垂直磁各向异性的起源
材料科学
2017-03-01 v4
摘要
自旋转移矩磁随机存取存储器（STT-MRAM）因其非易失性、高密度和低功耗而受到广泛关注。STT-MRAM的核心器件是基于CoFeB/MgO的磁性隧道结（MTJ），其具有高隧道磁阻比以及较大的垂直磁各向异性（PMA）值。实验已证明，在CoFeB层上涂覆覆盖层对于获得强PMA至关重要。然而，这种效应的物理机制仍不清楚。在本文中，我们通过第一性原理计算方案研究了MgO/CoFe/金属覆盖层结构中PMA的起源。不同覆盖材料下PMA的变化趋势与实验结果吻合良好。我们发现三层结构中的界面PMA来自MgO/CoFe和CoFe/覆盖层界面两者，可分别进行分析。此外，通过按层和轨道分解磁各向异性能量，分析了CoFe/覆盖层界面中的PMA。不同覆盖材料下PMA的变化归因于通过自旋轨道耦合的d轨道和p轨道的不同杂化。该工作可显著受益于纳米级STT-MRAM的研发。
引用
@article{arxiv.1506.04078,
title = {Origin of interfacial perpendicular magnetic anisotropy in MgO/CoFe/metallic capping layer structures},
author = {Shouzhong Peng and Mengxing Wang and Hongxin Yang and Lang Zeng and Jiang Nan and Jiaqi Zhou and Youguang Zhang and Ali Hallal and Mairbek Chshiev and Kang L. Wang and Qianfan Zhang and Weisheng Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.04078},
year = {2017}
}
备注
6 pages with 5 figures