O joncțiune multiferoica cu efect de tunelare (MFTJ) este realizata dintr-un strat subtire feroelectric (FE) intercalat între doi electrozi feromagnetici (FM), cu modurile FE și FM cuplate, formand astfel un dispozitiv magnetoelectric cu patru stări energetic stabile. Efectele interacțiunii dintre bariera FE și electrozii FM asupra conductiei de sarcina si spin pot fi exploatate pentru realizarea unor aplicații incluzând memorii feroelectrice cu stări multiple de polarizare, joncțiuni prin tunelare cuantica, celule solare fotoferoice, joncțiuni tunel cu stari  rezistive multiple, etc.

Conductanța unui dispozitiv MFTJ depinde atât de variatia barierei FE la comutarea polarizarii  (efect de electrorezistență tunel, TER), cât și de direcțiile relative ale momentelor magnetice în electrozii FM (efect de magnetorerezistență tunel, TMR). Stabilitatea polarizării FE, mărimea și anizotropia magnetizării, taria  cuplajului intre acestea, cat și valorile TER și TMR sunt parametri esentiali pentru proiectarea MFTJs. 
În acest proiect ne propunem realizarea unor noi tipuri de jonctiuni MFTJs cu funcționalități predeterminate pentru generația următoare de dispozitive electronice cu conductie de sarcina si spin electronic. Vom utiliza metode computationale de simulare si modelare bazate atat pe calcule first principles cat si pe rezolvarea de ecuații cu diferențiale parțiale, acoperind trei ordine de mărime pe domeniul de lungimi 0,1-100 nm. Proprietatea cheie pentru funcționalitatea dispozitivului o constituie  variatia in alinierea benzilor de energie (i.e., a barierelor de potential) la interfața electrod-dielectric in functie de polarizarea acestuia.

Întrucât in implementările reale proprietățile interfeței FE-FM (constand in prezenta de deformații si defecte structurale locale, legaturi chimice si acumulări de sarcină, perturbatii mari ale potentialului electrostatic) au un efect puternic asupra alinierii de benzi, și ca urmare asupra performanțelor electrice ale dispozitivului, in proiect se acorda o atenție deosebită modelarii-ingineriei acestor interfețe.

Scheme conceptuale de joncțiuni cu efect de magnetorerezistență tunel (MTJ) a); cu efect de electrorezistență tunel (FTJ) b), și jonctiunea multiferoica tunel (MFTJ), c). Conductanța unui dispozitiv MFTJ depinde atât de efectul comutarii polarizarii feroelectrice asupra barierei de potential (electrorezistență  tunel, TER), cât și de direcțiile relative ale momentelor magnetice în electrozi (magnetorerezistență tunel, TMR).

New! Rezultate. Diseminarea rezultatelor