基于第一性原理的氮化钪磁隧道结中的隧穿磁阻
材料科学
2020-08-31 v1 计算物理
摘要
磁隧道结是自旋电子器件与电路的基石，提供了在磁信息与电信息间转换的主要方式。在最先进的磁隧道结中，氧化镁被用作磁电极间的隧穿势垒，在室温下提供独特的大隧穿磁阻。然而，氧化镁-铁体系的宽带隙与能带排列增大了电阻面积积，并导致器件间差异及高电流下隧穿势垒退化等挑战。本文中，我们基于第一性原理研究了较窄带隙的氮化钪在磁隧道结中的隧穿特性与输运，并与氧化镁进行比较。这些模拟通过 Δ_1 与 Δ_2' 对称性滤波及低波函数衰减率，展示了 Fe/ScN/Fe 磁隧道结中的高隧穿磁阻，从而实现低电阻面积积。结果表明，氮化钪可成为磁隧道结器件的新隧穿势垒材料，以克服变异性与电流注入挑战。
引用
@article{arxiv.2008.12770,
title = {Tunnel magnetoresistance in scandium nitride magnetic tunnel junctions using first principles},
author = {Suyogya Karki and Vivian Rogers and Priyamvada Jadaun and Daniel S. Marshall and Jean Anne C. Incorvia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.12770},
year = {2020}
}