MgO单晶势垒磁性隧道结的第一性原理计算和实验研究

在MgO单晶势垒磁性隧道结中发现的室温高隧穿磁电阻现象,是近些年自旋电子学以及磁性隧道结磁电阻材料研究中的又一重大突破。本文主要评述和介绍2001年以来MgO单晶势垒磁性隧道结第一性原理计算和实验上的重要进展,以及介绍利用Layer-KKR第一性原理计算方法研究的Fe(001)/MgO/Fe、Fe(001)/FeO/MgO/Fe、Fe(001)/Mg/MgO/Fe、Fe(001)/Co/MgO/Co/Fe和Fe(001)/MgO/Fe/MgO/Fe等基于单晶MgO(001)单势垒及双势垒磁性隧道结材料的电子结构和自旋相关输运性质研究的最新进展。这些第一性原理定量计算的结果,不仅从物理上增强了对MgO单晶势垒磁性隧道结的电子结构和自旋相关输运特性的了解,而且对于研究新型室温磁电阻隧道结材料及其在自旋电子学器件中的广泛应用,具有一定的参考价值。

基于第一原理的双势垒磁性隧道结中量子阱共振隧穿效应研究

中科院物理所北京凝聚态物理国家实验室（筹）王琰、韩秀峰与中科院理论物理研究所卢仲毅和美国橡树岭国家实验室张晓光合作，利用张晓光和Butler等人发展出的基于Korringa-Kohn-Rostoker（KKR）方法的第一性原理计算程序，定量计算研究了自旋阀型双势垒磁性隧道结Fe（001）／MgO（001）／Fe（001）／MgO（001）／Fe（001）中的量子阱以及量子阱共振隧穿效应。