[发明专利]基于铁磁绝缘体的磁隧道结

摘要

本发明涉及一种基于铁磁绝缘体的磁隧道结，具体结构为：铁磁金属层/铁磁绝缘层/铁磁金属层；铁磁金属层是铁磁金属材料如铁Fe、钴Co或镍Ni中的一种，或者是铁磁金属合金材料如钴铁CoFe、钴铁硼CoFeB或镍铁NiFe中的一种，或者是高自旋极化率的半金属或半金属合金材料如LaSrMnO₃、Fe₃O₄、Co₂FeAlSi中的一种；所述铁磁绝缘层的材料包括但不限于具有较高居里温度的钇铁石榴石Y₃Fe₅O₁₂、钡铁氧体BaFe₁₂O₁₉中的一种。本发明与现在的研究热点即以MgO等非磁绝缘体为势垒层的磁隧道结相比，由于铁磁绝缘体兼具了铁磁性和绝缘性以及在某些铁磁绝缘材料中已被论证的自旋过滤效应，该磁隧道结可以具备更加优良的性能，比如更高的TMR值等。

主权项

1.一种基于铁磁绝缘体的磁隧道结，其特征在于：使用铁磁绝缘体材料取代现有磁隧道结中的非磁绝缘势垒层，具体结构为：铁磁金属层/铁磁绝缘层/重金属层；所述铁磁金属层是铁磁金属材料，为铁Fe、钴Co或镍Ni中的一种；或者是铁磁金属合金材料，为钴铁CoFe、钴铁硼CoFeB或镍铁NiFe中的一种；或者是高自旋极化率的半金属或半金属合金材料，为LaSrMnO₃、Fe₃O₄或Co₂FeAlSi中的一种；所述铁磁绝缘层的材料为Y₃Fe₅O₁₂或钡铁氧体BaFe₁₂O₁₉中的一种；所述的重金属层具有强自旋‑轨道耦合，具体为钽Ta、钨W、铪Hf，铂Pt中的一种。