完全自旋极化电子器件TiCl3/RhCl3/TiCl3的量子输运性质的第一性原理研究

作者：张珍; 黄强; 胜献雷^*; 郑庆荣^*

来源：中国科学院大学学报, 2020, 37(04): 458-464.

• 隧穿磁电阻
• 自旋过滤
• I-V曲线
• 自旋注入效率(SIE)

基于非平衡格林函数结合密度泛函理论的第一性原理量子输运方法,预言一种完全自旋极化的电子器件。该器件是由半金属Ti Cl3做电极,半导体Rh Cl3做中心区搭建的磁性隧道结。分别计算小偏压范围(0～20 m V)和大偏压范围(0～0. 6 V)下的自旋极化电流曲线。发现在小偏压范围内,器件的隧穿磁电阻(tunneling magnetoresistance,TMR)高达100%,并在这一偏压范围内维持稳定;在电极极化方向平行构型(parallel configuration,PC)下的自旋注入效率也高达100%,具有很强的稳定性。在大偏压范围内,随着偏压的增加TMR逐渐减小,PC构型下的自旋注入效率一直保持100%不变。最后,通过对器件投影态密度图的分析,解释上述物理现象。

• 单位
  北京航空航天大学; 中国科学院大学