基于共振自旋滤波的超灵敏纳米级磁场传感器
介观与纳米尺度物理
2016-09-27 v1
摘要
基于磁电阻调制的固态磁场传感器在通信设备中有直接应用，特别是在接近检测、旋转参考检测与电流传感中。本工作中，我们提出基于共振自旋滤波磁电阻物理的传感器结构，并给出面向卓越磁场传感能力的器件设计。利用自洽耦合泊松方程的非平衡格林函数自旋输运形式，我们展示了高度可调的五层磁隧道结结构，其能够展现超高峰值隧穿磁电阻 。我们展示了这如何转化为器件设计，相较于典型三层MTJ传感器具有超过300%的超高电流灵敏度增强，以及更宽的场灵敏度可调范围。我们还证明，传感器功能随结构形貌的动态变化赋予了比典型三层传感器更优的设计灵活性。随后给出了一个因角度依赖自旋滤波而呈现近700%灵敏度提升的最优设计。本工作为通过设计定制以展现超灵敏自旋滤波的功能性结构来构建自旋电子学基石奠定了基础。
引用
@article{arxiv.1602.04438,
title = {Ultra-sensitive nanoscale magnetic field sensors based on resonant spin filtering},
author = {Abhishek Sharma and Ashwin Tulapurkar and Bhaskaran Muralidharan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.04438},
year = {2016}
}
备注
8 pages, 12 figures