Enhancement of perpendicular magnetic anisotropy and its electric field-induced change through interface engineering in Cr/Fe/MgO.
Enhancement of perpendicular magnetic anisotropy and its electric field-induced change through interface engineering in Cr/Fe/MgO.
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DOI：
10.1038/s41598-017-05994-7
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发表时间：
2017-07-20
影响因子：
4.6
通讯作者：
Suzuki Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kozioł-Rachwał A;Nozaki T;Freindl K;Korecki J;Yuasa S;Suzuki Y
最近，垂直磁各向异性（PMA）和它的电压控制（VC）被证明为Cr/Fe/MgO。在这项研究中，我们揭示了大电压引起的各向异性变化的Cr/Fe/MgO的起源。Cr/Fe/MgO的化学结构的分析揭示了Cr原子的存在在Fe/MgO界面附近，这可以影响磁各向异性（MA）和它的VC。我们发现，PMA及其VC可以通过在Fe/MgO界面处控制Cr掺杂来增强。对于有效PMA为0.8 MJ/m3的Cr/Fe（5.9 μ m）/Cr（0.7 μ m）/MgO，由于Cr的插入，证明了370 fJ/Vm的压控磁各向异性（VCMA）效应的最大值。
Recently, perpendicular magnetic anisotropy (PMA) and its voltage control (VC) was demonstrated for Cr/Fe/MgO. In this study, we shed light on the origin of large voltage-induced anisotropy change in Cr/Fe/MgO. Analysis of the chemical structure of Cr/Fe/MgO revealed the existence of Cr atoms in the proximity of the Fe/MgO interface, which can affect both magnetic anisotropy (MA) and its VC. We showed that PMA and its VC can be enhanced by controlled Cr doping at the Fe/MgO interface. For Cr/Fe (5.9 Å)/Cr (0.7 Å)/MgO with an effective PMA of 0.8 MJ/m3, a maximum value of the voltage-controlled magnetic anisotropy (VCMA) effect of 370 fJ/Vm was demonstrated due to Cr insertion.
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