(纯计算)山东大学张力舒研究员团队ACS Nano: 终端保护实现交错磁体KV2Se2O中超高隧穿磁阻

本文研究了新型d波交错磁体KV2Se2O在磁隧道结中的应用。背景方面，交错磁体兼具反铁磁体零净磁矩和动量依赖自旋极化的特性，但现有交错磁隧道结的隧穿磁阻（TMR）远未达到工业标准。研究目的旨在通过第一性原理计算，探索KV2Se2O的准二维平坦费米面结构及其终端保护机制对TMR的影响。结论显示，KV2Se2O中不同自旋费米面仅沿准节点线重叠，反平行磁构型下输运通道重叠区域被极大压缩，从而抑制反平行态电子传输。该材料共面磁序消除了界面磁矩与体Néel矢量的失配问题。系统研究三种真实解理终端（K、Se-K、Se终端）表明，KV2Se2O准平坦费米面使器件均表现出超过105%的超高TMR，其中K终端可达1012%。引入KTaO3势垒后TMR进一步提升。该工作揭示了动量空间费米面拓扑与实空间界面磁构型的协同优化是实现巨TMR的关键，为高性能交错磁自旋电子器件提供了理论指导。