نویسندگان

گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران

چکیده

در این مقاله خواص ترابرد الکتریکی وابسته به اسپین را در ساختارهای نامتجانس مغناطیسی شامل دو الکترود فرومغناطیس آهن جدا شده با یک لایه عایق مغناطیسی اکسید منیزیم بررسی می‌شود. این خواص شامل جریان الکتریکی، قطبش اسپینی و مقاومت مغناطیس تونل‌زنی می‌باشد. برای این منظور در راستای عمود بر فصل مشترک لایه‌ها، هامیلتونی وابسته به اسپین برای نوارهای تقارنی و  تعیین می‌شود. با استفاده از رهیافت تابع گرین در چارچوب بستگی قوی، وابستگی خواص ترابرد الکتریکی به انرژی الکترون فرودی، ولتاژ اعمالی و ضخامت لایه سد به دست می‌آیند. نتایج مستخرج از محاسبات ممکن است در طراحی ادوات اسپینترونیکی مفید باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Spin-dependent electrical transport in Fe-MgO-Fe heterostructures

نویسندگان [English]

  • A A Shokri
  • S Khabbaz

چکیده [English]

In this paper, spin-dependent electrical transport properties are investigated in a single-crystal magnetic tunnel junction (MTJ) which consists of two ferromagnetic Fe electrodes separated by an MgO insulating barrier. These properties contain electric current, spin polarization and tunnel magnetoresistance (TMR). For this purpose, spin-dependent Hamiltonian is described for Δ1 and Δ5 bands in the transport direction. The transmission is calculated by Green's function formalism based on a single-band tight-binding approximation. The transport properties are investigated as a function of the barrier thickness in the limit of coherent tunneling. We have demonstrated that dependence of the TMR on the applied voltage and barrier thickness. Our numerical results may be useful for designing of spintronic devices. The numerical results may be useful in designing of spintronic devices.

کلیدواژه‌ها [English]

  • spintronic
  • magnetic tunnel junction
  • tunnel magnetoresistance

1. E Y Tsymbal, O N Mryasov, and P R LeClair, J. Phys. Condens. Matter 15 (2003) R109. 2. X G Zhang and W H Butler, J. Phys. Condens. Matter 15 (2003) R1603. 3. M Julliere Phys. Lett. A 54 (1975) 225. 4. T Miyazaki and N Tezuka, J. Magn. Magn. Mater. 139 (1995) L231. 5. J Moodera et al., Phys. Rev. Lett. 74 (1995) 3273. 6. W H Butler, X G Zhang, T C Schulthess, and J M MacLaren, Phys. Rev. B 63 (2001) 054416. 7. J Mathon and A Umerski, Phys. Rev. B 63 (2001) R220403. 8. K Nagasaka, J. Magn. Magn. Mater. 321 (2009) 508. 9. S A Wolf, D D Awschalom, R A Buhrman, J M Daughton, S V Molna, M L Roukes, A Y Chtchelkanova, and D M Treger, Science 294 (2001) 1488. 10. S Ikeda, J Hayakawa, Y M Lee, F Matsukura, Y Ohno, T Hanyu, and H Ohno, IEEE Trans. Electron. Dev. 54 (2007) 991. 11. A Ney, C Pampuch, R Koch, and K H Ploog, Nature 425 (2003) 485. 12. B AbediRavan, A A Shokri, and A Yazdani, Solid State Communications 150 (2010) 214. 13. W H Butler, Sci. Technol. Adv. Mater. 9 (2008) 014106. 14. T Z Raza and H Raza, “Nanotechnology,” IEEE, Transactions 10 (2011) 237. 15. A A Shokri and M Mardaani, Chem. Phys. 330 (2006) 287. 16. T Z Raza and H Raza, Phys. Rev. B 78 (2008) 193401.

تحت نظارت وف بومی