Influence of the magnetic material on tunneling magnetoresistance and spin-transfer torque in tunnel junctions: Ab initio studies
用从头算方法研究了FeCo/MgO/FeCo隧道结的隧穿磁电阻和自旋转移矩随Co掺杂浓度和偏压的变化关系。我们发现，隧道磁电阻随Co浓度与以前的计算相矛盾，但与最近的实验一致。这种依赖性从合金的体性能解释。通过使用合金中的无序的现实描述，我们可以表明，即使是少量的无序导致隧道磁阻急剧下降。这为计算值和测量值之间的差异提供了定量解释。的自旋转移力矩示出了一个线性的电压依赖性的面内组件和二次的面外组件的所有浓度在小的偏置电压。特别地，面内扭矩的线性斜率与浓度无关。对于高偏置电压的面内扭矩显示出很强的非线性偏离的线性斜率高钴浓度。这是解释从相同的效果，其中管理隧道磁阻。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall
Tunneling Anisotropic Magnetoresistance in Ferroelectric Tunnel Junctions
利用一个简单的量子力学模型，研究了具有铁磁电极和铁电势垒层的铁电隧道结中的隧穿各向异性磁电阻（TAMR）效应，这种自发极化引起Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合（SOC）.对于模型的实际参数，我们预测可通过实验测量的TAMR相当大。对于具有不同功函数的非对称FTJ，内建电场影响SOC参数，导致TAMR依赖于铁电极化方向。极化转换引起的SOC变化影响隧道电导，揭示了隧道电阻的新机制。这些结果证明了FTJ的新功能，可以通过实验探索并用于电子设备。
2019-05-31 cond-mat.mes-hall
Jump of tunneling magnetoresistance in magnetic nanocontacts with mismatched cross section
我们研究了磁隧道纳米结的横向尺寸对磁电阻大小的影响。在建模过程中，右接触的大小是固定的，而左接触的大小逐渐变化，直到它们重合。我们发现，在隧道磁电阻（TMR）的急剧下降与失配的截面的纳米接触。这可以用电子密度空间分布的特殊性来解释，多数和少数自旋态的电子密度空间分布是不同的。在设计基于TMR的纳米器件时必须考虑到所发现的效应。
2020-12-23 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance of quantum dots coupled to ferromagnetic leads in the sequential and cotunneling regimes
我们研究了弱耦合量子点与共线磁化方向的铁磁导线之间的电子输运。隧道耦合强度的第一和第二阶的隧道贡献被考虑在内。我们分析了隧道磁阻（TMR）的线性和非线性响应的所有组合，在或关闭共振，与偶数或奇数的点电子数。不同的输运和自旋积累机制导致不同的TMR行为。
2005-07-15 cond-mat.mes-hall
Surface Acoustic Wave induced modulation of tunneling magnetoresistance in magnetic tunnel junctions
我们表明，一个表面声波（SAW）施加在磁性隧道结（MTJ）的终端减少（时间平均）的MTJ的平行和反平行电阻，后者减少得多比前者。这导致隧穿磁电阻（TMR）比的降低。然而，MTJ的自由层和固定层的磁化率没有受到显著影响，这表明SAW在所使用的功率水平下不会通过逆磁致伸缩（Villari）效应在磁性层中引起大角度磁化旋转。这项研究揭示了在周期性的压缩和拉伸应变下的MTJ的动力学行为。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall
Impact of tunnel barrier strength on magnetoresistance in carbon nanotubes
我们研究磁电阻自旋阀涉及钴接触碳纳米管。温度和偏置电压的依赖性清楚地表明隧道磁阻的起源。我们发现，这种效果是显着影响的隧道势垒强度，这似乎是以前在类似的结构中检测到的设备之间的变化的原因之一。通过散射矩阵的方法建模的数据，我们发现一个非平凡的依赖势垒强度的磁阻。此外，在非局域Hanle测量中观察到的自旋进动的分析产生$τ_s = 1.1\,$ ns的自旋寿命，该值与基于硅或石墨烯的自旋阀器件中发现的值相当。
2016-04-20 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance and temperature related effects in magnetic tunnel junctions with embedded nanoparticles
在量子弹道模型的范围内，计算了嵌入纳米颗粒的磁性隧道结的隧道磁电阻随温度的变化关系。在双势垒方法范围内模拟了电子通过NP的隧道传输，并将其集成到磁点状接触模型中。详细探讨了谐振TMR条件和温度影响。此外，在近藤温度附近的铅-隧穿细胞-铅模型的范围内，讨论了温度诱导共振条件的可能原因。我们还发现，重新分配的电压降变得至关重要，在这个模型中。此外，直接隧穿在总隧穿厚度达5-6 nm的量子系统中起主导作用，并且不可忽略。因此，库仑阻塞模型不能解释近藤诱导的纳米尺寸隧道结中的TMR异常。
2016-03-25 cond-mat.mes-hall
Negative differential conductance and magnetoresistance oscillations due to spin accumulation in ferromagnetic double-island devices
在顺序隧穿机制下，对磁性双岛器件中自旋相关的电子输运进行了理论研究。电流和隧道磁阻作为偏置电压和自旋弛豫时间的函数在岛进行了分析。结果表明，岛上的自旋积累和充电效应的相互作用导致微分电导和隧道磁阻的周期性修改。对于一个足够长的自旋弛豫时间，调制与隧道磁阻和微分电导的符号的周期性振荡。
2006-01-04 cond-mat.mes-hall
Negative tunnel magnetoresistance and differential conductance in transport through double quantum dots
从理论上研究了两个耦合单能级量子点与铁磁导线弱连接的自旋相关输运。传输特性，包括电流，线性和非线性电导，隧道磁阻计算使用实时图解技术在并行，串行，和中间的几何形状。由于两个点之间的虚拟隧穿过程通过引线，与非对角耦合矩阵元素的影响，也被认为是。在串联和中间几何结构的情况下，已经发现了负微分电导和负隧道磁阻，而并联耦合的双量子点没有观察到这样的行为。它还表明，输运特性强烈依赖于非对角耦合矩阵元素的大小。
2009-11-02 cond-mat.mes-hall
Tunneling magnetoresistance of Fe/ZnSe (001) single- and double-barrier junctions as a function of interface structure
在这篇文章中，我们计算了自旋相关的弹道和相干输运通过外延Fe/ZnSe（001）简单和双磁隧道结与两种不同的界面终端：Zn终止和Se终止。的结的电子结构是由第二近邻{ \it spd}紧束缚哈密顿参数化为{ \it从头计算能带结构，而电导和隧道磁阻计算内Landauer的形式主义。计算是在零偏置电压下进行的，并且是能量的函数。我们显示和讨论的界面结构上的自旋相关的运输通过简单和双隧道结的影响。
2008-10-02 cond-mat.mes-hall
Voltage-controlled inversion of tunnel magnetoresistance in epitaxial Nickel/Graphene/MgO/Cobalt junctions
我们报告的制造和表征的垂直自旋阀结构，使用厚的外延MgO势垒作为间隔层和石墨烯钝化的Ni膜作为底部铁磁电极。该设备显示出强大的和可扩展的隧道磁阻，在改变施加的偏置电压时具有几个符号的变化。这些发现可以用声子辅助的输运机制模型来解释，该模型依赖于混合石墨烯的能带结构和自旋态密度的特殊性|Ni界面。
2014-10-07 cond-mat.mes-hall
Spin filtering and magnetoresistance in ballistic tunnel junctions
我们从理论上研究了基于非磁性/半磁性异质结的隧道结量子相干输运中与自旋过滤有关的磁电阻效应。我们发现，自旋过滤与自旋相关的费米海在半磁接触的抑制/增强相结合，产生（i）自旋分裂扭结的MR的单障碍和（ii）一个强大的跳动模式的MR的双障碍与半磁阱。我们相信这些是量子过滤的独特特征。
2001-10-19 cond-mat.mes-hall
Quantum theory of tunneling magnetoresistance in GaMnAs/GaAs/GaMnAs heterostructures
利用包含自旋分裂效应的稀磁半导体量子理论，研究了GaMnAs/GaAs/GaMnAs异质结的隧穿磁电阻（TMR）与势垒厚度、温度和外加电压的关系.当一个GaAs单层（$\approx$ 0.565 nm）用作隧道势垒时，在零温度下获得了大于65%的TMR比。随着势垒厚度和外加电压的增加，TMR比迅速减小，但在高电压和低厚度下，TMR先增大后减小。我们的模型计算很好地解释了最近的实验观测的主要特点。
2006-07-31 cond-mat.mes-hall
Large magnetoresistance in an electric field controlled antiferromagnetic tunnel junction
利用电场而不是磁场或电流控制大的磁电阻效应是设计低功耗磁电阻自旋电子器件的一条较好途径。本文提出了一种基于反铁磁材料Mn 3 Pt的磁相变（MPT）的压电衬底/Mn 3 Pt/SrTiO 3/Pt结构的电场控制反铁磁隧道结。利用第一性原理计算研究了AFM隧道结的输运性质。我们的研究结果表明，超过百分之几百的磁阻是可以实现的，当Mn 3 Pt经历MPT从共线AFM状态到非共线AFM状态。基于密度泛函计算的能带结构分析表明，大的TMR可以归因于两个AFM相的Mn 3 Pt的显著不同的费米表面和SrTiO 3隧道势垒的带对称滤波效应的联合效应。此外，除了单晶隧道势垒外，我们还讨论了考虑非晶AlOx势垒所提出的磁阻效应的鲁棒性。我们的研究结果可能为有效地电写入和读取AFM状态及其在节能磁存储器件中的应用开辟前景。
2019-09-24 cond-mat.mes-hall
Features of Low Temperature Tunnel Magnetoresistance in Pressed Powder of Chromium Dioxide
研究了两种具有纳米颗粒形状各向异性的铁磁半金属CrO_{2}粉末压制样品的电阻和磁阻特性。采用水热合成法制备的粉体为针状颗粒，平均粒径为24-34 nm，平均长度为300 nm。其中一个样品由纯CrO_{2}的压实粉末制成，而另一个样品由置换固溶体Cr_{1-x} Fe_{x} O_{2}制备。研究了Fe杂质对CrO_{2}粉末的隧道电阻和隧道磁电阻的影响。结果表明，Fe杂质的加入导致了粉末矫顽力的增加和隧道磁电阻的降低。我们假设铁杂质的共振隧穿机制。我们发现，在磁化反转过程中的自旋弛豫速率的磁电阻的强烈依赖。讨论了这种依赖性的可能原因。
2016-02-17 cond-mat.mes-hall
Pinhole and tunneling conduction channels superimposed in magnetic tunnel junction: results and inferences
在氧化锰基隧穿器件中，研究了弹道沟道对磁隧道结隧穿导电沟道的影响。在具有针孔纳米接触的磁性隧道结中，在很宽的温度范围内观察到磁阻反转。隧道磁电阻在较高的偏压和温度下发生符号变化。这一现象归因于平行导电通道的形成，该平行导电通道由穿过针孔接触的自旋守恒弹道输运和穿过绝缘间隔层的自旋极化隧穿组成，其中针孔接触的透射概率接近于1，而绝缘间隔层的透射率较弱。这些结果似乎解决了关于铁磁纳米接触中的弹道磁阻的争议，并确立了弹道磁阻确实存在，即使先前的结果归因于磁致伸缩和静磁力相关的伪影。
2006-03-31 cond-mat.mes-hall
Investigation of the tunnel magnetoresistance in junctions with a strontium stannate barrier
我们实验研究了$_{0.67}$ MnO $_{0.33}$基磁性隧道结的结构、磁性和电输运性质。我们的研究结果表明，尽管大量的缺陷，在锡酸锶势垒，由于大的晶格失配，所观察到的隧道磁电阻是与具有更好的晶格匹配STIO $_3$势垒隧道结，达到高达350%的值在T=5 K。进一步分析结的电流-电压特性和所观察到的隧道磁电阻的偏置电压依赖性表明，随着偏置电压的增加，TMR减小。此外，当T>200 K时，观察到的TMR消失.我们的研究结果表明，通过采用更好的晶格匹配的铁磁电极，从而减少在锡酸锶势垒结构缺陷，甚至更大的TMR比可能在未来。
2016-07-28 cond-mat.mes-hall
Tunnel Magnetoresistance of a Single-Molecule Junction
基于非平衡格林函数（NEGF）技术和Landauer-Büttiker理论，研究了由单个C $_{60}$分子附着在两个具有有限截面的铁磁电极上构成分子自旋电子器件的可能性.通过研究分子能级的自旋相关相干输运，发现分子结的隧道磁电阻（TMR）依赖于外加电压和器件电极与分子的接触点数.通过调整相关参数，获得了大于60%的TMR值。
2008-12-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Oscillations of Tunnel Magnetoresistance Induced by Spin-Wave Excitations in Ferromagnet-Ferromagnet-Ferromagnet Double Barrier Tunnel Junctions
利用Keldysh非平衡格林函数方法，研究了铁磁-铁磁-铁磁双势垒隧道结中，当两侧铁磁体的磁化方向与中间铁磁体的磁化方向反平行时，自旋波激发引起的隧道电导和磁阻量子振荡的可能性.研究发现，由于中间铁磁体中自旋积累引起的自旋密度和传导电子之间的s-d交换作用，微分电导和TMR确实随偏压的增加而振荡，这与最近在实验中观察到的现象相一致.讨论了磁振子模、电子能级以及中心铁磁体中的分子场对系统振荡输运性质的影响。
2008-01-22 cond-mat.mes-hall
Anisotropic tunneling magnetoresistance and tunneling anisotropic magnetoresistance: spin-orbit coupling in magnetic tunnel junctions
研究了自旋轨道相互作用对铁磁/半导体/正常金属隧道结隧穿磁电阻的影响。隧道各向异性磁电阻（TAMR）的解析表达式内推导出的近似中的磁电阻的磁化方向上的依赖性的铁磁体起源于Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合出现在结界面和隧道区之间的干扰。我们还研究了铁磁/半导体/铁磁隧道结的输运性质，表明在这种结构中，自旋轨道相互作用不仅导致TAMR效应，而且导致常规隧道磁电阻（TMR）的各向异性。由此产生的各向异性隧穿磁电阻（ATMR）依赖于铁磁体中的绝对磁化方向。在所提出的模型中，取决于铁磁体的磁化方向，Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用在铁磁体/超导导体界面处产生透射和反射自旋速率之间的差异，这导致费米表面处的各向异性局域态密度以及TAMR和ATMR效应。本文给出了Fe/GaAs/Fe隧道结的模型计算。此外，基于相当普遍的对称性考虑，我们推导出的形式的磁阻依赖于在铁磁体的磁化的绝对取向。
2008-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of current paths on measurement of tunneling magnetoresistance and spin torque critical current densities in GaMnAs-based magnetic tunnel junctions
GaMnAs基磁性隧道结（MTJ）器件在低温下具有面内和面间磁输运特性。沿面输运揭示了典型的隧穿磁输运（TMR）信号。有趣的是，在面内传输信号中观察到类似的TMR签名。这里，MTJ通过顶部接触的低欧姆分流导致显著的横向到平面电流路径。这种效应允许基于简化的面内测量来确定MTJ的TMR比。然而，相同的效果可能导致从MTJ柱结构上的纵向到平面磁输运实验中不准确地确定电阻面积乘积和自旋扭矩临界电流密度。
2012-09-24 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of atomic-scale electromigrated nickel nanocontacts
我们报告测量的电子输运通过原子尺度的收缩和铁磁电极之间的隧道结。使用电子束光刻和受控电迁移的组合来制造结构。样品的几何形状的选择，以允许独立控制电极体磁化。当结尺寸减小到单沟道极限时，常规各向异性磁阻（AMR）的大小增加，接近隧道结形成时隧道磁阻（TMR）的预期尺寸。显着的介观变化的磁阻的大小和符号，没有证据表明发现大的弹道磁阻效应。
2006-02-10 cond-mat.mes-hall
Shot noise and tunnel magnetoresistance in multilevel quantum dots: Effects of cotunneling
利用实时图解法对弱耦合多能级量子点与铁磁导线的自旋相关输运进行了理论分析。同时考虑了顺序隧穿和共隧穿过程，使得隧道磁电阻（TMR）和散粒噪声散粒噪声的计算结果适用于整个偏置和栅压范围.由于非弹性共隧穿和超泊松散粒噪声的抑制TMR已被发现在某些库仑阻塞区域。此外，在库仑阻塞制度有一个额外的贡献，由于涉及自旋多数电子的共隧穿过程的聚束噪声。另一方面，在顺序隧穿机制中，TMR随偏置电压振荡，而电流噪声通常是亚泊松的。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Effects of impurity on tunnel magnetoresistance in a ferromagnetic electrode/carbon nanotube/ferromagnetic electrode junctio
数值研究了杂质对单壁碳纳米管自旋阀铁磁电极/碳纳米管/铁磁电极模型结中自旋相关输运的影响。使用广义格林函数方法和Landauer-Buttiker形式主义，杂质的条件是由氮和硼原子随机取代蜂窝状碳纳米管晶格中的碳原子确定的。我们发现，输运特性，包括自旋相关的电流和隧道磁电阻的杂质效应的强烈影响。我们认为，本报告的结果可能是有用的设计未来的自旋电子器件。
2014-08-15 cond-mat.mes-hall
The tunnel magnetoresistance in chains of quantum dots weakly coupled to external leads
我们数值分析了三个耦合量子点通过弱连接到外部磁引线的相干链的自旋相关输运。特别是，使用的Keldysh轮廓的图解技术，我们计算的电导，散粒噪声和隧道磁阻（TMR）的顺序和cotunneling制度。结果表明，输运特性在很大程度上取决于点间库仑关联的强度，它决定了电子波函数在链中的空间分布。当相关性相对较强时，根据传输机制，我们发现负TMR以及TMR增强到Julliere值以上，并伴有负微分电导（NDC）和超泊松散粒噪声。隧道磁阻的这种非平凡行为与控制隧道过程的选择规则和与传输相关的链的各种高自旋状态有关。另一方面，对于弱的点间相关性，TMR总是正的并且不大于Julliere TMR，尽管仍然可以观察到超泊松散粒噪声和NDC。
2009-12-10 cond-mat.mes-hall
Giant Tunneling Magnetoresistance in Spin-Filter van der Waals Heterostructures
利用磁阻效应的磁性多层膜器件是磁传感和数据存储技术的支柱。在这里，我们报告新的多自旋过滤器磁性隧道结（sf-MTJ）的基础上范德华（vdW）异质结构，其中原子薄的三碘化铬（CrI 3）作为自旋过滤器隧道势垒夹在石墨烯接触。我们证明了隧穿磁电阻，这是急剧增加CrI 3层厚度，达到创纪录的19,000%的磁性多层结构，使用四层SF-MTJ在低温下。这些器件还示出了作为磁场的函数的多个电阻状态，表明了使用单个vdW sf-MTJ的多位功能的潜力。使用磁性圆二色性测量，我们将这些影响归因于原子级薄CrI 3的内在逐层反铁磁有序。我们的工作揭示了将磁信息存储推向原子薄极限的可能性，并强调了CrI 3作为vdW异质结自旋电子器件的最高级磁隧道势垒。
2018-01-26 cond-mat.mes-hall
Temperature and thickness dependence of tunneling anisotropic magnetoresistance in exchange-biased Py/IrMn/MgO/Ta stacks
为了研究隧道各向异性磁电阻（TAMR）器件中的交换耦合强度，我们研究了一系列具有不同铁磁/反铁磁厚度比（tFM/tAFM）的Ni 0：8 Fe 0：2/Ir 0：2 Mn 0：8双层薄膜样品的厚度和温度依赖性.特定值的tFM/tAFM导致四个不同的情况下，特定的电响应适度磁场。所测量的TAMR信号对施加电压的特性依赖性允许我们确认其持久性高达室温，尽管由热磁噪声的重叠贡献。
2016-07-31 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance in organic spin valves in the regime of multi-step tunneling
本文分析了自旋阀模型，其中磁化电极之间的电子输运是由于多步隧穿。受最近有机自旋阀实验的启发，我们假设在输运过程中的自旋记忆损失是由于随机超精细场作用于电子，而它等待下一个隧穿步骤。令人惊讶的是，我们确定的三步配置的网站，隧道磁阻（TMR）是负的，这表明电极的反平行磁化的电阻小于平行磁化。我们分析了这些配置的相位体积相对于现场超精细领域的幅度和相对取向。TMR的符号反转效应完全是由于自旋翻转振幅在每个位置上的干扰，它不会出现在普遍接受的自旋输运概率描述中。多步非弹性隧穿的另一个特征是电子在最近的邻居之间弹跳，同时等待“硬”跳跃。我们证明，这种反弹，是绝对无关紧要的电流传导，可以强烈影响自旋记忆损失。这种效应也是干扰源。
2013-08-17 cond-mat.mes-hall
Tunnel Magnetoresistance with Atomically Thin Two-Dimensional Hexagonal Boron Nitride Barriers
二维原子薄绝缘体六方氮化硼（h-BN）构成了基于隧道的器件的新范例。大的带隙以及其原子平坦的性质，没有悬挂键或界面陷阱态，使其成为自旋电子器件中隧道自旋输运的理想候选者。在这里，我们展示了自旋极化电子通过磁性隧道结中化学气相沉积制备的大面积单层h-BN的隧穿。在铁磁体/h-BN/铁磁体异质结构的芯片规模制造，我们显示在室温下的隧道磁阻。在不同的偏置电压和具有不同的铁磁电极的多个设备上的测量建立使用h-BN势垒的自旋极化隧穿。这些结果为在室温下工作的有源自旋电子器件和电路中集成二维单层绝缘势垒开辟了道路，并为进一步探索其性能和前景开辟了道路。
2014-11-13 cond-mat.mes-hall
Gate control of the tunneling magnetoresistance in double-barrier junctions
以Fe/ZnSe/Fe/ZnSe/Fe（001）双磁隧道结为例，计算了双磁隧道结的电导和隧道磁电阻。计算作为施加到中间Fe层片的栅极电压的函数进行。我们发现，施加的栅极电压之间的铁板强烈影响结的TMR由于调谐或调谐介导的量子阱态的电导共振。栅极电压允许以比通过改变中间Fe板的厚度更可控的方式显著增强TMR。这种效应可能是有用的，在未来的自旋电子器件的设计的基础上的TMR效应，需要大的和可控的TMR值。
2008-09-08 cond-mat.mes-hall
Spin-filter magnetoresistance in magnetic barrier junctions
研究了夹在铁磁（FM）电极和非铁磁（NM）电极之间的自旋过滤隧道势垒磁性隧道结中的隧道电流和磁阻（TMR）。研究是基于转移矩阵法和自由电子近似。数值结果表明，自旋输运依赖于FM电极和自旋过滤势垒的相对磁化方向，当FM电极和自旋过滤势垒的磁矩平行时，隧道电流最大.还发现，TMR随施加电压的增加而增加。
2003-10-15 cond-mat.mes-hall
Inversion of magnetoresistance in magnetic tunnel junctions : effect of pinhole nanocontacts
在很宽的温度范围内，在具有针孔纳米接触的磁性隧道结中观察到了逆磁电阻。隧道磁电阻在较高的偏压和温度下发生符号变化。这种现象归因于通过针孔接触的自旋守恒弹道输运与穿过绝缘间隔层的自旋极化隧穿之间的竞争，其中针孔接触的透射概率接近于1。
2006-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunnelling magnetoresistance anomalies of a Coulomb blockaded quantum dot
我们考虑了在库仑阻塞机制下，通过一个相互作用的量子点的量子输运和隧穿磁电阻（TMR）。我们指出，存在两种不同成因的TMR异常。一种类型，与TMR符号变化和出现在电导共振，是单粒子起源。第二类是由电子关联引起的，导致TMR值显著增加，远远超过100%。它表现在库仑阻塞电导峰之间。这两种类型的异常进行了讨论为零和有限的偏见和他们的鲁棒性的温度升高也证明了。结果的背景下，最近的半导体量子点，其中已观察到类似的功能TMR的实验。
2009-01-27 cond-mat.mes-hall
Tunneling anisotropic magnetoresistance and spin-orbit coupling in Fe/GaAs/Au tunnel junctions
本文报道了在外延金属半导体系统Fe/GaAs/Au中观察到的隧穿各向异性磁电阻效应。所观察到的电阻的两重各向异性可以通过反转偏置电压来切换，这表明该效应源于界面处的自旋-轨道耦合的干涉。相应的模型计算再现实验结果非常好。
2006-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A first-principles study of tunneling magnetoresistance in Fe/MgAl2O4/Fe(001) magnetic tunnel junctions
利用第一性原理计算研究了Fe/MgAl 2 O 4/Fe（001）磁性隧道结的电子结构和弹道电导随自旋的变化.计算得到的Fe/MgAl 2 O 4/Fe（001）MTJ的隧道磁电阻（TMR）比约为160%，远小于相同势垒厚度的Fe/MgO/Fe（001）MTJ的TMR比（1600%）。而在正常尖晶石MgAl 2 O 4的费米能级附近的能隙中存在δ 1对称的倏逝态，表明Fe/MgAl 2 O 4/Fe（001）MTJ中可能存在大的TMR. Fe/MgAl 2 O 4/Fe（001）MTJ的小TMR比是由于Fe电极的面内波矢量（k//）的二维（2-D）布里渊区中的带折叠效应导致的少数自旋态中的新导电沟道。由于MgAl 2 O 4的面内晶胞尺寸是bcc Fe的原始面内晶胞尺寸的两倍，边界边缘的能带被折叠，并且在MgAl 2 O 4势垒中与δ 1倏逝态耦合的少数自旋态出现在k//=0处，这显著降低了MTJ的TMR比。
2012-03-01 cond-mat.mes-hall
Quantum-well tunneling anisotropic magnetoresistance above room temperature
量子阱（QW）器件在半导体结构中得到了广泛的研究。最近，自旋极化量子阱被集成到磁性隧道结（MTJ）中。在这项工作中，我们证明了铁$3d$带量子阱的量子态的自旋为基础的控制，在实验和理论计算中观察到的。我们发现，在铁量子阱的磁化旋转显着移动量子阱的量子化水平，调制的共振隧穿电流的MTJ，导致在隧道各向异性磁阻（TAMR）效应的量子阱。与其他类型的TAMR效应相比，这种QW-TAMR效应是相当大的，并且它存在于室温以上。在Cr/Fe/MgAl $_2$ O $_4$ /顶部电极的QW MTJ中，QW是由具有$Δ_1$对称性的$d$带中的Cr和Fe之间的失配形成的，在5 K下观察到高达5.4%的QW-TAMR比，即使在380 K下也保持为1.2%。量子阱输运的磁控制可以为自旋耦合光电子器件、超薄传感器和存储器开辟新的应用。
2021-05-18 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin-relaxation induced negative tunnel magnetoresistance in a single-molecule magnet
从理论上研究了自旋弛豫对弱耦合单分子磁体中自旋相关输运的影响。隧道磁电阻（TMR）是通过速率方程的方法，不仅包括顺序，而且还包括cotunneling过程。结果表明，TMR强烈抑制的快速自旋弛豫的顺序区，可以从一个大的正值到轻微的负值的共隧穿区。此外，当外加磁场沿SMM的易磁化轴方向时，随着弛豫强度的增加，会出现较大的负TMR。最后，在高偏压极限下，负偏压下的TMR略大于其序列区的特征值，但由于自旋弛豫快，正偏压下的TMR可能变为负值。
2013-06-01 cond-mat.mes-hall
Spin torque, tunnel-current spin polarization and magnetoresistance in MgO magnetic tunnel junctions
我们研究了具有超薄MgO隧道势垒层的磁性隧道结（MTJ）的自旋转移矩（ST）响应，以研究有限偏压下自旋转移矩与隧道磁阻（TMR）之间的关系。我们发现，施加在自由层上的每单位电流的自旋扭矩减少了不到10%的偏置范围内的TMR减少超过40%。我们研究了这一结果对各种自旋极化隧穿模型的影响，发现它与磁态相关的有效隧穿衰减长度是一致的。
2005-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oscillatory dependence of tunneling magnetoresistance on barrier thickness in magnetic tunnel junctions
本文理论上研究了磁性隧道结中隧道磁电阻对势垒厚度的依赖关系，推导并验证了解析公式，发现TMR随势垒厚度的振荡源于类似经典双缝光学干涉的效应而非量子限制。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Parity Effect and Tunnel Magnetoresistance of Ferromagnet / Superconductor / Ferromagnet Single-Electron Tunneling Transistors
本文从理论上研究了铁磁/超导/铁磁单电子隧穿晶体管的隧穿磁电阻（TMR）特性，特别考虑了宇称效应。结果表明，在平台区，即使在有限的偏置电压下，岛中也没有自旋积累。然而，注入的自旋的信息由过量电子携带，因此存在TMR。过量电子的自旋弛豫速率可以从TMR估计。我们还表明，TMR的增加而减小的超导岛的尺寸。
2002-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous bias dependence of tunnel magnetoresistance in a magnetic tunnel junction
我们制备了一种基于半金属锰氧化物的自旋极化隧穿器件，并以$Ba_{2}LaNbO_{6}$为绝缘势垒。首次在单绝缘势垒对称电极隧道结中观察到了隧道磁电阻（TMR）的反常偏置依赖性。TMR的偏压依赖性显示了一个非常尖锐的零偏压异常，这可以被认为是半金属费米能级附近的态密度剧烈变化的证明。这为在半金属-绝缘体界面存在少数自旋隧穿态提供了有力的证据。
2005-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inverse Tunneling Magnetoresistance in nanoscale Magnetic Tunnel Junctions
本文报道了窄沟道中自旋极化输运的反TMR效应的理论研究。在弱隧穿极限下，我们发现了通常的正TMR。当传输概率变大接近于一时，TMR改变其符号。我们的结果可能与针孔或量子点接触的磁性隧道结有关。
2005-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bias dependent inversion of tunneling magnetoresistance in Fe/GaAs/Fe tunnel junctions
我们研究了Fe/GaAs/Fe隧道结中自旋相关的输运。研究了不同类型Fe/GaAs界面的隧穿磁电阻效应。对于氢等离子体清洗的界面，TMR效应增加，在室温下可观察到。如果涉及外延Fe/GaAs（001）界面，则隧道结表现出TMR效应的偏压依赖性反转。这是Fe/GaAs界面能带结构效应的第一个实验特征，与自旋注入实验有关。
2006-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative tunneling magnetoresistance by canted magnetization in MgO/NiO tunnel barriers
通过测量隧道磁电阻和X射线磁圆二色性（XMCD），研究了在磁性隧道结中MgO势垒和铁磁电极之间插入超薄NiO层对隧道磁电阻的影响。磁电阻对偏置电压表现出很高的不对称性，在2.8K时出现负值-16%。我们将此归因于通过XMCD观察到的NiO层中的非共线自旋结构的形成。由于交换作用，界面Ni原子的磁矩相对于易磁化轴发生倾斜，且倾斜角随NiO厚度的增加而减小。非共线自旋密度泛函理论进一步支持了实验观测。
2011-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-field magnetoresistance of Fe/GaAs/Fe tunnel junctions
我们研究通过6至10纳米薄外延GaAs（001）的障碍夹在多晶铁膜的运输。除了在低磁场下有明显的隧穿磁电阻效应（TMR）外，我们还观察到在低温下有明显的负磁电阻效应（MR），在高温下有正磁电阻效应。我们发现，负MR贡献只观察到铁磁性铁接触，但如果铁是由铜或金电极取代是不存在的。负MR的可能解释涉及抑制自旋翻转散射或塞曼分裂的隧道势垒。
2004-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crossover from Kondo assisted suppression to co-tunneling enhancement of tunneling magnetoresistance via ferromagnetic nanodots in MgO tunnel barriers
最近，它已被证明，磁性隧道结薄氧化镁隧道势垒表现出非常高的隧道磁阻（TMR）值在室温下1，2。然而，通过MgO势垒的自旋相关隧穿物理才刚刚开始解开。使用平面磁性隧道结，其中超薄层的磁性金属沉积在中间的MgO隧道势垒在这里，我们证明了TMR强烈修改时，这些层是不连续的，由小煎饼形状的纳米点。在低温下，在库仑阻塞机制中，对于小于~1 nm厚的层，结的电导在低偏压下增加，与近藤辅助隧穿一致。在同一制度中，我们观察到对德涅斯特河沿岸摩尔多瓦共和国的抑制。对于稍厚的层和相应较大的纳米点，TMR在低偏压下增强，与共隧穿一致。
2007-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oscillatory tunneling magnetoresistance in magnetic tunnel junctions with inserted nonmagnetic layer
从理论上研究了在隧道势垒层和铁磁层之间插入一个磁性阻挡层的磁性隧道结的振荡隧穿磁电阻（TMR）随隔离层厚度的变化。用费米能级上单个界面的透射和反射振幅以及极值波矢来表示TMR的解析形式。在推导过程中考虑了具有多个能带的电子结构，所提出的解析表达式可直接应用于实际结。基于我们的模型，TMR依赖于间隔层厚度的特点进行了讨论，包括振荡周期的选择规则。数值计算进行了几种情况下，我们表明，我们的模型是在很好的协议与精确的结果。
2012-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling magnetoresistance in devices based on epitaxial NiMnSb with uniaxial anisotropy
我们证明隧道磁阻（TMR）结的基础上的三层系统，包括外延NiMnSb，氧化铝和CoFe三层。在室温下，该结的隧穿磁电阻Δ R/R为8.7%，在4.2K时增加到14.7%。这些层显示出清晰的分离开关和小的铁磁耦合。NiMnSb层中的单轴面内各向异性导致取决于施加磁场的方向的不同的切换特性，该效应可用于传感器应用。
2005-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum oscillation of magnetoresistance in tunneling junctions with a nonmagnetic spacer
从理论上研究了隧道磁电阻（TMR）随间隔层厚度变化的量子振荡。这种振荡最近被观察到在隧道结与金属间隔在势垒电极界面。结果表明，动量选择由于绝缘势垒和传导通过量子阱状态的间隔，介导的扩散散射引起的障碍，是必要的功能，以解释所观察到的周期的TMR比的振荡和其渐近值厚隔离。
2002-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous tunnel magnetoresistance and spin transfer torque in magnetic tunnel junctions with embedded nanoparticles
在量子弹道模型的范围内计算了纳米颗粒嵌入磁性隧道结中的隧道磁阻效应。进行了模拟的电子隧穿通过绝缘层内的方法的双势垒子系统并联连接到单势垒一个嵌入的磁性和磁性纳米粒子。该模型适用于面内磁化和垂直磁化的MTJ。我们还计算了自旋转移矩（STT）与磁性纳米粒子的MTJ中施加的电压的平面内分量，并确定其值可以远远大于在单势垒系统（SBS）相同的隧穿厚度。报道的模拟再现实验数据的TMR抑制和峰值状TMR异常在低电压文献中提供。
2016-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-relaxation and magnetoresistance in FM/SC/FM tunnel junctions
从理论上研究了铁磁/超导/铁磁（FM/SC/FM）双隧道结中自旋弛豫对隧道磁电阻（TMR）的影响。SC中的自旋积累由自旋注入速率和自旋弛豫速率的平衡决定。在超导状态下，自旋弛豫时间随温度的降低而变长，导致TMR迅速增加。FM/SC/FM结的TMR为提取超导体中自旋弛豫的信息提供了有用的探针。
2001-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetoresistance in Co-hBN-NiFe tunnel junctions enhanced by resonant tunneling through single defects in ultrathin hBN barriers
HBN是一种典型的高质量二维绝缘体，也是研究隧穿现象的理想材料，因为它可以很容易地集成在垂直范德华器件中。对于自旋电子器件，它的潜力已被证明是有效的自旋注入在横向自旋阀和磁隧道结（MTJ）作为一个障碍。在这里，我们揭示了点缺陷不可避免地存在于机械剥离的hBN上的Co-hBN-NiFe MTJ的隧道磁电阻的效果。我们观察到一个明确的增强在定义良好的偏置电压的结的电导和磁阻，表明通过磁（自旋极化）缺陷态的共振隧穿。缺陷态的自旋极化归因于几个原子层厚的hBN中的顺磁性杂质与铁磁电极的交换耦合。这一点通过与理论建模的高度一致得到了证实。我们的研究结果应考虑在分析隧穿过程中的hBN为基础的磁性器件。更一般地说，我们的研究表明，使用原子级薄的hBN障碍与缺陷的工程MTJ的磁阻，并实现自旋过滤，打开大门，利用自旋自由度在当前的研究点缺陷作为量子发射器的潜力。
2018-10-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Self-consistent model of spin accumulation magnetoresistance in ferromagnet-insulator-semiconductor tunnel junctions
在实验中，由于偏置电流从极化铁磁体隧穿而导致的顺磁半导体中的自旋积累表现为小的附加自旋相关电阻。我们描述了一个严格的模型，将电化学势分裂，自旋相关的注入电流，和施加的电压，可以用来模拟这个所谓的“3 T”信号作为温度，掺杂，铁磁体体自旋极化，隧道势垒功能和传导非线性，和结电压偏置的函数之间的必要的自洽性。
2014-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spin injection and magnetoresistance in ferromagnet/superconductor/ferromagnet tunnel junctions
本文从理论上研究了铁磁/超导/铁磁双势垒隧道结中的自旋相关输运。自旋极化隧穿电流导致超导体中的自旋不平衡。由此产生的非平衡自旋密度抑制的超导电性与隧道电流的增加。我们重点研究了双隧道结中的非对称性对自旋注入的影响，其中隧道结的势垒高度和铁磁体的自旋极化不同，并讨论了非对称结中超导性是如何被抑制的。我们的研究结果解释了最近的实验结果的临界电流抑制高$T_c$ SC的自旋注入。
1999-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
