Prediction of giant tunneling magnetoresistance in Ru O 2 / Ti O 2 / Ru O 2 (110) antiferromagnetic tunnel junctions
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Le résumé fourni par la source
Using first-principles quantum-transport calculations, we investigate spin-dependent electronic and transport properties of antiferromagnetic tunnel junctions (AFMTJs) that consist of (110)-oriented antiferromagnetic (AFM) metal $\mathrm{Ru}{\mathrm{O}}_{2}$ electrodes and an insulating $\mathrm{Ti}{\mathrm{O}}_{2}$ tunneling barrier. We predict the emergence of a giant tunneling magnetoresistance (TMR) effect in a wide energy window, a series of barrier layer thicknesses, and different interface terminations, indicating the robustness of this effect. We show that the predicted TMR cannot be explained in terms of the global transport spin-polarization of $\mathrm{Ru}{\mathrm{O}}_{2}$ (110) but is well understood based on matching the momentum-dependent spin-polarized conduction channels of the two $\mathrm{Ru}{\mathrm{O}}_{2}$ (110) electrodes. We predict oscillations of TMR with increasing barrier thickness, indicating a non-negligible contribution from the perfectly epitaxial interfaces. Our work helps the understanding of the physics of TMR in AFMTJs and aids in realizing efficient AFM spintronic devices.
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- Titre Crossref
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- Date Crossref
- 27/11/2023
- Éditeur
- American Physical Society (APS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Science and Technology of China Science Island Branch of Graduate School pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Institute of Solid State Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Nebraska–Lincoln Department of Physics and Astronomy & Nebraska Center for Materials and Nanoscience pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Beijing University of Chemical Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Anhui University Institute of Physical Science and Information Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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High Magnetic Field Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Nanjing University Collaborative Innovation Center of Microstructures pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Key Laboratory of Materials Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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College of Mathematics and Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Science Island Branch of Graduate School — University of Science and Technology of China, Chinese Academy of Sciences et Institute of Solid State Physics, avec 7 autres affiliations.
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