单晶二维材料势垒层磁性隧道结的偏压效应

• 作者: 吕涛涛 方贺男 吕杰 孙星宇
• 来源期刊: 电子元件与材料
• 关键词: 磁性隧道结 二维材料 自旋极化输运 隧穿磁阻效应 自旋电子学
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 研究与试制|Research & Development
• 页码范围: 683-688,709
• 页数: 7页
• 分类号: O482.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2021.1729

摘要

基于Bethe理论和双束近似方法,构建了适用于单晶势垒层磁性隧道结的理论模型.该理论模型将单晶势垒层视作周期性光栅,因而可以充分地计入隧穿电子的相干性.进一步地,利用该理论计算了以单晶二维材料作为势垒层的磁性隧道结的偏压效应.根据计算结果,讨论了铁磁电极对偏压效应的影响以及偏压对厚度效应的影响.研究表明,由于单晶周期性势垒对隧穿电子散射导致透射电子波具有相干性,隧穿电导和TMR将随偏压振荡,且振荡的周期随铁磁电极半交换劈裂能的增大而增大.此外,研究结果还发现,当偏压低于100 mV时,偏压对隧穿磁阻效应的影响很小;当偏压显著增大时,隧穿电导和TMR随势垒层厚度振荡的振幅和频率均随之减小.