MgO势垒隧道结磁各向异性及其电压调控：基于第一性原理的深入剖析

一、绪论

1.1研究背景与意义

在当今信息时代，电子技术的飞速发展对存储和计算设备提出了更高的要求。自旋电子学作为一门新兴的交叉学科，致力于研究电子的自旋属性及其在信息处理中的应用，为突破传统电子学的瓶颈提供了新的途径。MgO势垒隧道结作为自旋电子学领域的关键元件，因其独特的物理性质和潜在的应用价值，成为了近年来研究的热点之一。

MgO势垒隧道结通常由两个铁磁层和中间的MgO绝缘势垒层组成。这种结构利用了量子隧穿效应，使得电子能够穿过绝缘层，在两个铁磁层之间传输。其核心优势在于具有较高的隧穿磁电阻（TMR）效应，即当两