镍铁合金材料用于增加注入半导体的自旋极化电流

镍铁合金材料采用尖晶石铁素体一般公式是占据四面体(A)和八面体[B]位的二价和三价阳离子。为NiFe2O4的反尖晶石结构。反尖晶石有一般公式。对于普通尖晶石AB2O4, A2+占据了1/8的fcc四面体位， B3+占据了32个八面体位中的16个。镍铁合金材料采用反尖晶石结构，Ni2+的八面体位和Fe3+均匀分布在O2−fcc电池的八面体位和四面体位之间。完整的结构结晶成一个立方体系oh7，空间群为227。氧原子分布在32e位置，Fe原子分布在8a位置，Ni和Fe原子分布在16d位置。材料的效能取决于其对制备模式敏感的微观结构特性。CoFe2O4具有Fd3m空间群的混合立方尖晶石结构，具有较高的矫顽力~5400 Oe、较高的磁晶各向异性和中等的饱和磁化强度，是最通用的硬铁氧体。

镍铁合金材料自旋电子学研究的是利用高自旋极化材料来增强磁隧道结的隧穿磁阻，而磁隧道结是磁随机存取存储元件的活跃成员。为了实现自旋电子学的最佳运行，高自旋极化材料用于增加注入半导体的自旋极化电流。利用半金属等全自旋极化铁磁金属可以实现高自旋极化。另一种方法是利用隧道势垒材料的能带结构特征，即MgO，以及滤波电子波函数。尖晶石NiFe2O4, CoFe2O4和MnFe2O4也用作这种自旋过滤器。与自旋相关的间隙会产生与自旋相关的势垒，使电子通过绝缘体隧穿，从而产生自旋滤波。

其中，镍铁合金材料自旋过滤效率高达22%。Pt/NiFe2O4/Pt结构具有工作电压低、器件成品率高、保持时间长可达105s、耐久等电阻开关性能，可用于证明尖晶石铁氧体在非易失性存储器件[33]中的应用机会。由于电阻式开关存储单元具有类似电容的金属/绝缘体/金属结构，可以在两种不同的电阻状态之间可逆切换，即高电阻状态(HRS)和低电阻状态(LRS)。在重复开关周期中的电流-电压(I-V)特性。在正向和反向偏压扫描过程中都可以清楚地观察到单极电阻开关特性。当正向电压增加到0.6-1.0 V的临界值时，可以观察到电流急剧下降。