【摘要】 对于Co2 MnSi/Ge异质结构,(001)CoMn-GeGe和(110)SiCo-GeGe界面是比较稳定的界面结构。
Li-Yong Chen等[1]发现(001)和(110)Co2 MnSi/GaAs多层膜结构的(001)CoMn-AsGa和(110)SiCo-AsGa界面分别具有较大的分离功和较低的界面能。然而,正的界面分离功意味着这些系统的结合过程是放热的,表明所有这些界面都可以稳定存在,例如(001)和(110)CoSi-AsGa界面。
对于Co2 MnSi/Ge异质结构,(001)CoMn-GeGe和(110)SiCo-GeGe界面是比较稳定的界面结构。他们采用异质结构相关计算中的第一性原理等离子体波势,在广义梯度逼近下对合金Co2 MnSi/GaAs和Co2 MnSi/Ge多层膜系统进行了研究。
(001)和(110)CoSi-AsGa界面是半金属界面,对于理想的Co2 MnSi/GaAs多层膜结构,这两个界面可以稳定存在。此外,对于(001)((110))异质结构,最稳定界面与CoSi-AsGa界面之间的界面能差仅为约0.16J/m2。因此,它是可以通过控制生长条件,如化学势,压力和温度,分子束外延,可以获得半金属CoSi-AsGa界面。
对于Co2 MnSi/Ge多层膜系统,最稳定的(110)CoSi-GeGe界面接近半金属界面。半金属CoSi-AsGa界面结构和近半金属(110)CoSi-GeGe界面结构的GaAs, Ge侧原子分辨自旋极化由于界面诱导而保持很高,特别是对于前者(GaAs板为半金属)。
(001)和(110)Co2MnSi/GaAs半金属界面系,以及半金属Co2MnSi电极可能是高隧穿磁电阻比或效率的候选结构自旋注入在(001)((110))Co2 MnSi/ GaAs多层膜中,界面结构为半金属CoSi-AsGa界面时,发现Co反位缺陷更容易出现在(001)((110))界面。
进一步的分析表明,Co反位缺陷诱导的电子态也可以被几个原子层有效地屏蔽,只是它们在Co2 MnSi侧衰减得更快。结果表明,Co2MnSi/GaAs隧道结的低隧穿磁电阻比或自旋注入现象可能与界面Co反位缺陷及界面结构有关。
[1] Thin Solid Films, 2011, 519(13):4400-4408.
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