ترابرد الكتريكي وابسته به اسپين در ساختارهاي نامتجانس Fe-MgO-Fe

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

در اين مقاله خواص ترابرد الكتريكي وابسته به اسپين را در ساختارهاي نامتجانس مغناطيسي شامل دو الكترود فرومغناطيس آهن جدا شده با يك لايه عايق مغناطيسي اكسيد منيزيم بررسي مي‌شود. اين خواص شامل جريان الكتريكي، قطبش اسپيني و مقاومت مغناطيس تونل‌زني مي‌باشد. براي اين منظور در راستاي عمود بر فصل مشترك لايه‌ها، هاميلتوني وابسته به اسپين براي نوارهاي تقارني تعيين مي‌شود. با استفاده از رهيافت تابع گرين در چارچوب بستگي قوي، وابستگي خواص ترابرد الكتريكي به انرژي الكترون فرودي، ولتاژ اعمالي و ضخامت لايه سد به دست مي‌آيند. نتايج مستخرج از محاسبات ممكن است در طراحي ادوات اسپينترونيكي مفيد باشد.

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.