研究目的
基于铁磁体/相变材料/铁磁体结构提出一种相变自旋电子器件的初步构型，并计算c-Ge2Sb2Te5与半金属铁磁体Co2FeX（X：Al、Si）界面的电子结构。
研究成果
该研究提出了一种相变自旋电子器件的初步实现方案，并为后续实验提供了有益见解。通过主族元素X的替代可调控c-Ge2Sb2Te5/Co2FeX界面的电子结构，从而为实现所需功能提供工具箱。
研究不足
这些界面均非真正的半金属性，表明仍有改进空间。界面态完全占据少数自旋通道的带隙可能会降低自旋注入效率。
用于相变自旋电子学的Ge?Sb?Te?/Co?FeX（X：Al、Si）界面电子结构
DOI：10.1021/acsomega.8b02016
期刊：ACS Omega
出版年份：2018
更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要：
相变材料（如Ge2Sb2Te5）在现代电子学和光子学中极具吸引力，但其自旋电子学应用仍鲜有探索。本文提出基于铁磁体/相变材料/铁磁体结构的相变自旋电子器件构想。相变材料中间层的电学可调特性为通过相变调控自旋输运开辟了新途径，为自旋电子器件增添了新功能与工作模式。作为实现此类器件的第一步，我们计算了c-Ge2Sb2Te5与半金属铁磁体Co2FeX（X：Al、Si）界面的电子结构，发现这些界面并非真正的半金属性，表明存在改进空间。能带排列主要取决于c-Ge2Sb2Te5的终端结构，c-Ge2Sb2Te5/Co2FeX界面呈现两种能带排列类型。若将c-Ge2Sb2Te5视为重p型掺杂，Te终端界面通常具有优势——既能降低Co2FeX向c-Ge2Sb2Te5多数自旋通道的空穴注入接触电阻，又自然形成隧穿势垒，缓解少数自旋通道偶发空穴注入导致的自旋注入效率衰减。本研究为该相变自旋电子框架提供了重要见解。
作者：
Huanglong Li，Xintong Xu
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