量子阱中电子结构调制下的电压控制磁各向异性
材料科学
2020-11-17 v1
摘要
电压控制磁各向异性（VCMA）为实现磁随机存取存储器（MRAM）等自旋电子器件中的高能效磁化翻转提供了一种新兴方法。在此，我们表明操纵凝聚态，即引入量子阱（QW），可显著影响基于 Cr/Fe-QW/MgAl2O4 的磁性隧道结（MTJ）中的 VCMA。仅对于具有偶数层 Fe 原子层的 MTJ，我们观测到特定 QW 态下新颖的 A 形 VCMA 曲线，其中磁各向异性能（MAE）在零偏压处达到局部最大值，并在施加正、负偏压时均减小，即一种新颖的双极性 VCMA 效应。我们的第一性原理计算表明，QW 态对垂直磁各向异性（PMA）有额外贡献，这不仅能解释 A 形 VCMA，也能解释 VCMA 的 Fe 层数奇偶性依赖。本研究提示，QW 调制的 VCMA 应开辟设计 VCMA 辅助 MRAM 的新途径。
引用
@article{arxiv.2011.07217,
title = {Voltage-controlled magnetic anisotropy under the electronic structure modulation in quantum wells},
author = {Qingyi Xiang and Yoshio Miura and Muftah Al-Mahdawi and Thomas Scheike and Xiandong Xu and Yuya Sakuraba and Shinya Kasai and Zhenchao Wen and Hiroaki Sukegawa and Seiji Mitani and Kazuhiro Hono},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.07217},
year = {2020}
}
备注
26 pages, 8 figures