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磁性隧道结中的量子相干输运研究

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杨军, 武文远, 龚艳春. 2008: 磁性隧道结中的量子相干输运研究, 物理学报, 57(1): 448-452. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.01.071
引用本文: 杨军, 武文远, 龚艳春. 2008: 磁性隧道结中的量子相干输运研究, 物理学报, 57(1): 448-452. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.01.071
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Yang Jun, Wu Wen-Yuan, Gong Yan-Chun. 2008: Investigation on the quantum coherent transport in magnetic tunnel junctions, Acta Physica Sinica, 57(1): 448-452. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.01.071
Citation: Yang Jun, Wu Wen-Yuan, Gong Yan-Chun. 2008: Investigation on the quantum coherent transport in magnetic tunnel junctions, Acta Physica Sinica, 57(1): 448-452. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.01.071
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磁性隧道结中的量子相干输运研究

  • 解放军理工大学理学院,南京,2111041

Investigation on the quantum coherent transport in magnetic tunnel junctions

  • 摘要: 采用散射矩阵的方法研究了铁磁,绝缘层,半导体,绝缘层,铁磁(FM/I/SM/I/FM)磁性双隧道结的量子相干输运特性.研究发现当隧穿电子平均自由程(lp)和中间层半导体厚度(1)可比拟时双结隧道磁阻(TMR)将随L的变化产生量子振荡,当lp.远大于L时振荡拐点处出现cut-off波矢,分析表明cut-off波矢主要是来自于隧道结两边的铁磁和半导体层隧穿电子动量波矢的高度不匹配性,随着L的增加,隧穿电子相位损失导致的振荡振幅衰减将压制cut-off波矢的出现.当￡远大于lp时,TMB将直接为单结自旋注入效率(SIE)大小η1,或双结(平行结构)SIE大小η2的平方,因此可以通过测量双结的TMR数值来推出单结或双结SIE的大小,数值计算表明当L与lp可比拟时,TMR与双结SIE的平方η22的比值TMR/η22也将会随L的变化呈现出量子振荡效应.
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出版历程
  • 刊出日期:  2008-01-30

磁性隧道结中的量子相干输运研究

  • 解放军理工大学理学院,南京,2111041

摘要: 采用散射矩阵的方法研究了铁磁,绝缘层,半导体,绝缘层,铁磁(FM/I/SM/I/FM)磁性双隧道结的量子相干输运特性.研究发现当隧穿电子平均自由程(lp)和中间层半导体厚度(1)可比拟时双结隧道磁阻(TMR)将随L的变化产生量子振荡,当lp.远大于L时振荡拐点处出现cut-off波矢,分析表明cut-off波矢主要是来自于隧道结两边的铁磁和半导体层隧穿电子动量波矢的高度不匹配性,随着L的增加,隧穿电子相位损失导致的振荡振幅衰减将压制cut-off波矢的出现.当￡远大于lp时,TMB将直接为单结自旋注入效率(SIE)大小η1,或双结(平行结构)SIE大小η2的平方,因此可以通过测量双结的TMR数值来推出单结或双结SIE的大小,数值计算表明当L与lp可比拟时,TMR与双结SIE的平方η22的比值TMR/η22也将会随L的变化呈现出量子振荡效应.

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