舆论摘要：以MgO为涂层的磁性地道结电子构造接洽
磁性地道结因其在自旋元器件中的宏大运用后劲而获得普遍的关心。以MgO为涂层的地道结具备较高的地道磁电阻效力和杰出的热宁静性，变成创造下一代超高密度磁随机保存器和磁性传感器的要害。 妇孺皆知，磁地道电阻效力的巨细与隧穿电子的自旋极化率出色关系，尔后者是由铁磁层费米面邻近的电子构造确定的。所以，对铁磁层的电子构造举行接洽对领会磁地道电阻效力的微观体制具备宏大的意旨。本文华用第一道理分割变分本领，对Fe/MgO/Fe及FeCo/MgO/FeCo体制的电子构造和磁本能举行接洽。 对准Fe/MgO/Fe地道结体制，创造一系列模子、接洽了铁磁层-涂层（Fe-MgO）间距、氧化镁层厚薄、铁磁层厚薄、界面氧化、以及界面镁插层对地道结体制电子构造与磁本能的感化顺序。截止表白，界面Fe层的自旋极化率随Fe-MgO层间距的减少而增大，普及Fe-MgO层间距利于于普及地道结磁电阻本能，同声界面Fe层的磁矩也有所普及。然而，Fe-MgO层间距无穷地增常会引导体制能量的升高，从而使体制不宁静。MgO层厚薄变革会惹起界面Fe亚原子的构型爆发变革，对其电子构造和磁本能爆发很大感化。界面Fe层的自旋极化率在MgO厚薄为5个亚原子层时展示最大值，所以，符合的MgO厚薄利于于普及地道磁电阻效力。跟着Fe层厚薄的减少，界面Fe层的自旋极化率先增大后减小，在Fe层厚薄为4个亚原子层时到达最大值。所以，符合的Fe层厚薄利于于赢得高的TMR效力。接洽还创造，界面氧化明显地贬低了界面Fe层的自旋极化率。这是因为FeO的生存引导了界面Fe层的较多的电荷变化，大概产生Fe-O化学键，使电子的局域化水平巩固，倒霉于体制的TMR效力。而界面Mg层的插入不妨普及界面Fe层的自旋极化率和磁矩，普及体制的TMR效力。 对准FeCo/MgO/FeCo地道结体制，创造一系列模子，接洽了FeCo层厚薄、界面状况及Co含量对体制电子构造和磁本能的感化。截止表白，与Fe/MgO/Fe体制比拟，FeCo/MgO/FeCo体制中界面铁磁层具备较高的自旋极化率，使该体制更简单赢得高的TMR效力，并且界面铁磁层的自旋极化率基础不受界面前提的感化。FeCo层厚薄的变革对界面铁磁层的自旋极化率感化不大，在FeCo层厚薄为7个亚原子层时界面铁磁层具备最高的自旋极化率，也即是说，符合的铁磁层厚薄利于于地道结的TMR效力。Co含量的升高不妨普及界面铁磁层及所有铁磁层的自旋极化率，进而普及体制的TMR效力。也即是说，高的Co含量对FeCo/MgO/FeCo地道结体制的TMR效力有益。在FeCo层中，Fe的磁矩跟着Co含量的减少而减少，而Co的磁矩不受Co含量的感化，所以所有FeCo层的磁矩随Co含量的减少先增大后贬低，在30%安排赢得最大值。
