室温反铁磁自旋电子器件的主要瓶颈问题之一是由于反铁磁中各向异性磁阻限制而导致的小信号读取。但是,这可以通过利用非共线反铁磁体中的贝里曲率引起的反常霍尔电阻或在反铁磁自旋的有效控制的基础上建立隧道结器件来克服。近日,北京航空航天大学Zhiqi Liu等报道了非共线反铁磁金属D019六方Mn3Ga中的巨压电应变相应调控自旋结构和反常霍尔电阻。
本文要点:
1)作者成功地在铁电PMN-PT基底上制造了D019六方非共线反铁磁性Mn3Ga薄膜。研究发现,非共线Mn3Ga的异常霍尔电阻在很大程度上受压电应变的调控,这表明非共线反铁磁Mn3Ga的自旋结构容易受到压电应变的影响。
2)更重要的是,作者基于压电应变修饰了非共线反铁磁体Mn3Ga的自旋结构态密度,获得了一种可通过电场有效控制的反铁磁隧道结器件。
该工作为非共线反铁磁体用于大信号读出,超快,节能和高密度自旋电子器件应用开辟了一条全新的道路。
Huixin Guo, et al. Giant Piezospintronic Effect in a Noncollinear Antiferromagnetic Metal. Adv. Mater., 2020
DOI: 10.1002/adma.202002300