处理具有任意形状势垒的磁性隧道结中电子输运的一个简单-物理学报.PDFVIP

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 5! $ $$ $ ， ， ， N*) 35! M* 3$ O.P=B=E $$ （ ） !?%$I$$I5! $ I%?4 DF7D JGK(LFD (LMLFD !$$ FA2+ 3 JAE0 3 (*, 3 ############################################################### 处理具有任意形状势垒的磁性隧道结中 电子输运的一个简单方法! 谢征微 李伯臧 （中国科学院物理研究所和凝聚态物理中心，北京 !# ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） $! % !% $! !’ 在()*+,-./012 自由电子模型的基础上，提出了一个可用于处理具有任意形状势垒的磁性隧道结中磁电子输运 的简单方法，并以三种常见构形的势垒，即梯形势垒，计入了镜像势的梯形势垒和抛物线势垒为例，讨论了势垒形 状对隧穿磁电阻及其随偏压变化的影响3 关键词：磁性隧道结，隧穿磁电阻，任意形状势垒，非零偏压 ： ， !## 4%6 454 将进一步加深对自旋极化输运现象的了解和促进磁 性隧道结的开发与应用3 ! 引 言 在关于磁性隧道结中自旋极化电子隧穿输运的 理论工作方面，主要是零偏压下的;))2.=. 的隧穿概 ［］ ［］ # 近年来对非磁层为绝缘体或半导体的磁性多层 率理论 和()*+,-./012 的自由电子理论模型 3 ;)? 膜即磁性隧道结的研究，引起了人们的极大关 )2.=. 假设电子穿越绝缘体时能量和自旋方向保持不 ［— ］ 注! 3 这种磁性隧道结在横跨绝缘层的电压（以下 变，但隧穿概率只与能量有关，得出当偏压很小时 称为偏压）作用下，其隧道电流和隧道电阻依赖于两 （ ）， 和两个铁磁电极中电子在费米面上的 ! 789 个铁磁层磁化强度的相对取向3 当此相对取向在外 自旋极化率的乘积成正比，因而两个铁磁电极的自 磁场的作用下发生改变时，可观测到大的隧穿磁电 旋极化率越大， 也越大 而 的自由