非共线反铁磁隧道结中的隧穿磁阻
材料科学
2022-05-25 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
反铁磁（AFM）自旋电子学已成为自旋电子学的一个分支领域，其驱动力来自反铁磁体无杂散场和展现超快磁化动力学的优势。以电学手段高效检测AFM序参量（即Néel矢量）对实现AFM自旋电子学概念至关重要。在此，我们证明非共线AFM金属（如Mn3Sn）展现出依赖于动量的自旋极化，可在AFM隧道结中用于检测Néel矢量。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算，我们预测在以Mn3Sn为电极的AFM隧道结中存在高达300%的隧穿磁阻（TMR）效应，其结电阻依赖于各自Néel矢量的相对取向并展现四种非易失电阻态。我们认为这种自旋分裂能带结构及相关的TMR效应也可在其他非共线AFM金属如Mn3Ge、Mn3Ga、Mn3Pt和Mn3GaN中实现。我们的工作为通过TMR效应检测非共线反铁磁体中的Néel矢量提供了稳健方法，可能有助于其在AFM自旋电子器件中的应用。
引用
@article{arxiv.2112.06568,
title = {Tunneling Magnetoresistance in Noncollinear Antiferromagnetic Tunnel Junctions},
author = {Jianting Dong and Xinlu Li and Gautam Gurung and Meng Zhu and Peina Zhang and Fanxing Zheng and Evgeny Y. Tsymbal and Jia Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.06568},
year = {2022}
}