含时双势垒中隧穿磁电阻的研究

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隧穿磁电阻效应由于磁电阻效应大、耗能小等优点,在计算机硬盘的读出磁头、磁性随机存储器和各类磁传感器等方面有重要的应用价值.因为科技的进步,电子器件的尺寸在逐渐的缩小,所以介观领域中的电子输运受到了人们的极大关注。  本文介绍了隧穿磁电阻效应以及与其相关的理论概念,然后在 Slonczwski的自由电子理论模型下,考虑外加微扰交变电场的影响,计算了铁磁体/绝缘体/铁磁体/绝缘体/铁磁体双隧道结中的透射概率、电导和隧穿磁电阻。  首先,在铁磁体/绝缘体/铁磁体/绝缘体/铁磁体隧道结中不考虑微扰外场时,利用波函数匹配方法和转移矩阵法,求解出透射系数、电导和隧穿磁电阻,并作图分析.在研究中发现:分子场角度θ=φ=0时电导有最大值,TMR有最小值;而在θ=φ=π时电导有最小值,TMR有最大值;TMR随着电子入射能量E的增加先减少后增加,在E=0.25eV附近达有最小值;电子渡越时间随中间铁磁层宽度的增加而迅速增加。  其次,考虑微扰交变电场的影响,计算出隧穿磁电阻随时间的变化情况,最后作图分析,得出:随着时间的增加,隧穿电导周期性向上振荡,而隧穿磁电阻周期性向下振荡;在入射电子能量E=0.25eV时,隧穿磁电阻随时间的增加周期性向上振荡,在其它入射电子能量时隧穿磁电阻随时间周期性向下振荡;随着分子场角度的增加,隧穿磁电阻随时间周期性向下振荡的初始位置变高。
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