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电动汽车驱动 ★ 4.0

压电应变介导的Co2FeSi/V/PMN-PT多铁异质结构磁隧道结中隧穿磁电阻效应的调控

Piezoelectric strain-mediated control of the tunnel magnetoresistance effect in magnetic tunnel junctions with a Co2FeSi/V/PMN-PT multiferroic heterostructure

作者 Mahfudh Yatmeidhy · Thin Solid Films
期刊 Applied Physics Letters
出版日期 2025年1月
卷/期 第 127 卷 第 3 期
技术分类 电动汽车驱动
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 隧道磁电阻效应 电场控制 多铁异质结构 微观畴结构 自旋电子存储器件
语言:

中文摘要

电场调控隧穿磁电阻(TMR)效应是降低自旋电子存储器件写入功耗的关键技术。本文研究了基于Co2FeSi/V/PMN-PT多铁异质结构的磁隧道结中TMR效应的电场控制。通过调节施加于异质结构的电场极性,实现了TMR效应的可重复、非易失性调控。特定电场作用后,Co2FeSi层的微观畴结构显著影响TMR的变化行为。优化调控效果需考虑多铁异质结构中磁电效应主导的微观畴结构演化。

English Abstract

Electric field ( _E_) control of the tunnel magnetoresistance (TMR) effect is a key technology for reducing power consumption during data writing in spintronic memory devices. In this Letter, we explore _E_ control of the TMR effect in magnetic tunnel junction devices with a Co2FeSi/V/PMN-PT multiferroic heterostructure. By controlling the polarity of the applied _E_ to the multiferroic heterostructure, a repeatable and nonvolatile change in the TMR effect is achieved. The change in the TMR effect is strongly influenced by the microscopic domain structures in the Co2FeSi layer after the application of a certain _E_. To obtain optimal changes, it is important to consider the control of the microscopic domain structure governed by the magnetoelectric effect in the multiferroic heterostructure.
S

SunView 深度解读

该压电应变调控TMR效应技术对阳光电源新能源汽车驱动系统具有前瞻性参考价值。研究展示的电场调控磁电阻特性可启发电机驱动控制器中磁性传感器的低功耗设计,通过电场而非电流实现磁状态调控,降低位置检测和电流采样模块功耗。多铁异质结构的非易失性特性可应用于车载OBC充电机的功率开关状态记忆,减少待机能耗。Co2FeSi材料的高自旋极化率特性为开发高灵敏度电流传感器提供思路,优化SiC/GaN功率模块的过流保护响应速度。该技术路线虽处于基础研究阶段,但其低功耗磁控制理念契合电动汽车系统能效优化需求。