1.一種基于鐵磁絕緣體的磁隧道結(jié),其特征在于:使用鐵磁絕緣體材料取代現(xiàn)有磁隧道結(jié)中的非磁絕緣勢(shì)壘層,具體結(jié)構(gòu)為:鐵磁金屬層/鐵磁絕緣層/鐵磁金屬層;
所述鐵磁金屬層是鐵磁金屬材料,如鐵Fe、鈷Co或鎳Ni中的一種;或者是鐵磁金屬合金材料,如鈷鐵CoFe、鈷鐵硼CoFeB或鎳鐵NiFe中的一種;或者是高自旋極化率的半金屬或半金屬合金材料,如LaSrMnO3、Fe3O4、Co2FeAlSi中的一種;
所述鐵磁絕緣層的材料包括但不限于具有較高居里溫度的釔鐵石榴石Y3Fe5O12、鋇鐵氧體BaFe12O19中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵磁絕緣體的磁隧道結(jié),其特征在于:所述的磁隧道結(jié)進(jìn)一步增加非磁間隔層,該磁隧道結(jié)的結(jié)構(gòu)從上到下依次是“鐵磁金屬層/非磁性間隔層/鐵磁絕緣層/非磁性間隔層/鐵磁金屬層”。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵磁絕緣體的磁隧道結(jié),其特征在于:所述的磁隧道結(jié)進(jìn)一步增加非磁間隔層,該磁隧道結(jié)的結(jié)構(gòu)從上到下依次是“鐵磁金屬層/非磁性間隔層/鐵磁絕緣層/鐵磁金屬層”。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵磁絕緣體的磁隧道結(jié),其特征在于:所述的磁隧道結(jié)進(jìn)一步增加非磁間隔層,該磁隧道結(jié)的結(jié)構(gòu)從上到下依次是“鐵磁金屬層/鐵磁絕緣層/非磁性間隔層/鐵磁金屬層”。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的基于鐵磁絕緣體的磁隧道結(jié),其特征在于:所述的非磁性間隔層是一層薄的非磁性材料,可以是絕緣材料如MgO、Al2O3、MgAl2O4中的一種,可以是半導(dǎo)體材料如Si、Ge、GeAs中的一種,也可以是金屬材料如Ru、Cu、Pt中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵磁絕緣體的磁隧道結(jié),其特征在于:使用重金屬層替代該磁隧道結(jié)其中的一層鐵磁金屬層,具體結(jié)構(gòu)為“鐵磁金屬層/鐵磁絕緣層/重金屬層”。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于鐵磁絕緣體的磁隧道結(jié),其特征在于:所述的重金屬層具有強(qiáng)自旋-軌道耦合,具體為鉭Ta、鎢W、鉿Hf,鉑Pt或其他等價(jià)重金屬材料中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的基于鐵磁絕緣體的磁隧道結(jié),其特征在于:所述的磁隧道結(jié)進(jìn)一步增加非磁間隔層,該磁隧道結(jié)的結(jié)構(gòu)從上到下依次是“鐵磁金屬層/非磁性間隔層/鐵磁絕緣層/重金屬層”。