Giant perpendicular magnetic anisotropy induced by double degeneracy of d-orbitals in W/MgO/Ag heterojunction
Giant perpendicular magnetic anisotropy induced by double degeneracy of d-orbitals in W/MgO/Ag heterojunction
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W/MgO/Ag异质结中d轨道双简并引起的巨大垂直磁各向异性
DOI：
10.1016/j.apsusc.2020.148421
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发表时间：
2020-11
影响因子：
6.7
通讯作者：
Guanghou Wang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xiaoyue Liu;Xiaodong Yan;Jueming Yang;Pingji Ge;Hongxia Yan;Jianguo Wan;Guixian Ge;Guanghou Wang
大的垂直磁各向异性能（MAE）是设计高密度信息存储器件的关键。在这里，采用第一性原理计算，它已经显示出的可能性，以提高磁各向异性使用一个单一的W原子功能化的自由基的羟基（OH单键）的MgO（0 0 1）/Ag（0 0 1）异质结。OH-功能化的系统表现出巨大的垂直MAE为214.76 meV，这优于所有已报道的异质结。这种巨大的MAE的潜在机制是由于特殊的OH-配位场引起的费米能级附近的双简并dd轨道，它改变了自旋轨道耦合哈密顿量，增强了磁各向异性。同时，由于强的OH-配位场，得到了1.829 μ B的小自旋磁矩。这项工作提供了一种新的方法来产生高垂直MAE，这是非常有前途的纳米磁性器件。
Large perpendicular magnetic anisotropy energy (MAE) is crucial for designing high-density information storage devices. Here, employing first-principles calculations, it has shown the possibility to boost the magnetic anisotropy using a single W atom functionalized by radical of hydroxy (OHsingle bond) on the MgO(0 0 1)/Ag(0 0 1) heterojunction. The OH-functionalized system exhibited the giant perpendicular MAE of 214.76 meV, which outperformed all the reported heterojunctions. The underlying mechanism for the enormous MAE is attributed to the doubly degeneratedd-orbitals around the Fermi level caused by a special OH-ligand field which alters the spin-orbit coupling Hamiltonian and enhances the magnetic anisotropy. Meanwhile, the small spin magnetic moment of 1.829 μBis obtained due to the strong OH-ligand field. This work provides a new approach to generate high perpendicular MAE that is very promising for nanoscale magnetic devices.
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影响因子：
56.9
作者：
A. Khajetoorians;A. Heinrich
通讯作者：
A. Khajetoorians;A. Heinrich
DOI：
10.1103/physrevb.49.12888
发表时间：
1994-05
期刊：
Physical review. B, Condensed matter
影响因子：
--
作者：
D. Weller;Yanqing Wu;J. Stöhr;M. Samant;B. Hermsmeier;C. Chappert
通讯作者：
D. Weller;Yanqing Wu;J. Stöhr;M. Samant;B. Hermsmeier;C. Chappert
影响因子：
3.7
作者：
Kresse, G;Furthmuller, J
通讯作者：
Furthmuller, J
影响因子：
3.7
作者：
Jie Li;Lei Gu;R. Wu
通讯作者：
Jie Li;Lei Gu;R. Wu
DOI：
10.1039/d0cp00238k
发表时间：
2020-03
期刊：
Physical chemistry chemical physics : PCCP
影响因子：
--
作者：
Xiaoyue Liu;Jueming Yang;Xingwu Zhai;Hong-Xia Yan;Yanwen Zhang;Long Zhou;J. Wan;Guixian Ge;Guanghou Wang
通讯作者：
Xiaoyue Liu;Jueming Yang;Xingwu Zhai;Hong-Xia Yan;Yanwen Zhang;Long Zhou;J. Wan;Guixian Ge;Guanghou Wang