硅烯自旋閥結(jié)構(gòu)中的隧穿磁電阻效應(yīng).pdf

1、本文利用傳遞矩陣方法研究了硅烯隧道結(jié)中的隧穿磁電阻效應(yīng)，我們所采用的是由多層硅烯和鐵磁性硅烯(normal/ferromagnetic/normal/ferromagnetic/normal sili-Ence)構(gòu)成的硅烯隧道結(jié).文章中計算了在鐵磁區(qū)磁化方向平行和反平行情況下，谷電導(dǎo)、電荷電導(dǎo)和谷極化電導(dǎo)的變化規(guī)律.然后在所得到的電導(dǎo)結(jié)果的基礎(chǔ)上計算了硅烯隧道結(jié)的隧穿磁電阻.
　　首先，我們研究了硅烯隧道結(jié)兩側(cè)鐵磁區(qū)磁化方向平行時

2、的谷電導(dǎo)、電荷電導(dǎo)和谷極化電導(dǎo)的變化規(guī)律.結(jié)果表明，K谷和K'谷的電導(dǎo)隨費(fèi)米能的增加呈振蕩式增加，其隨兩側(cè)鐵磁性硅烯長度的增加先衰減然后不斷振蕩，當(dāng)硅烯中不同子晶格間的勢能差ΔZ=11.7meV時會出現(xiàn)完全谷極化的現(xiàn)象.而K谷和K'谷電導(dǎo)隨中間正常硅烯長度的增加呈準(zhǔn)周期振蕩.其次，我們研究了硅烯隧道結(jié)兩側(cè)鐵磁區(qū)磁化方向反平行時的谷電導(dǎo)、電荷電導(dǎo)和谷極化電導(dǎo)的變化規(guī)律.在這種情況下由于磁化方向與谷指標(biāo)和自旋指向的特殊結(jié)合，K谷和K'谷的電

3、導(dǎo)值是完全相等的，因此電導(dǎo)在這時是完全非極化的.硅烯隧道結(jié)兩端鐵磁區(qū)磁化方向無論是平行還是反平行時的電導(dǎo)變化趨勢都可以根據(jù)硅烯隧道結(jié)的能帶圖給出合理的解釋.
　　最后，我們研究了硅烯隧道結(jié)的隧穿磁電阻現(xiàn)象.計算發(fā)現(xiàn)在所研究的硅烯隧道結(jié)中，一定的參數(shù)取值下隧穿磁電阻隨兩側(cè)鐵磁性硅烯的長度的增加而呈不斷振蕩的趨勢，當(dāng)ΔZ=11.7meV時，磁電阻值先是不斷振蕩，然后保持為100％.不論ΔZ的取值如何，隧穿磁電阻隨中間正常硅烯長度的增加