具有MoTe₂间距的高TMR无铁双屏MTJ,用于无标签的磁性生物传感器

科学领域:

• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 双屏障磁道连接 (DB-MTJs) 为无标签的生物传感提供了更高的灵敏度.
• 没有铁的配置是可取的,以提高稳定性和旋转极化.

研究的目的:

• 为了建模一个高性能无铁的DB-MTJ (Co2MnSi-MgO-MoTe2-MgO-Co2MnSi).
• 调查这些DB-MTJs对于敏感,无标签的生物标志物检测的潜力.

主要方法:

• 密度函数理论 (DFT) 的计算.
• 非平衡的格林函数 (NEGF) 技术.
• 计算道磁阻 (TMR) 比率,传输光谱,状态密度 (DOS) 和带隙.

主要成果:

• 实现了1226%的最大TMR比率,其他的配置范围从22%到667%.
• 由于MoTe2的可调节电子特性和Co2MnSi的半金属性质,对接口修改表现出异常敏感.
• 突出了无铁材料对电极稳定性和自旋偏振的好处.

结论:

• 拟议的无铁DB-MTJ配置显示了对敏感的,无标签的生物传感的高潜力.
• 基于Heusler和无铁的DB-MTJ对先进的生物标志物检测平台具有前景.