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自旋轨道矩调控的垂直磁各向异性四态存储器结构  
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【英文篇名】 Demonstration of four-state memory structure with perpendicular magnetic anisotropy by spin-orbit torque
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【作者】 盛宇; 张楠; 王开友; 马星桥;
【英文作者】 Sheng Yu; Zhang Nan; Wang Kai-You; Ma Xing-Qiao; School of Mathematics and Physics; University of Science and Technology Beijing; State Key Laboratory of Superlattices and Microstructures; Institute of Semiconductors; Chinese Academy of Sciences; College of Materials Science and Opto-Electronic Technology; University of Chinese Academy of Sciences; Center for Excellence in Topological Quantum Computation;
【作者单位】 北京科技大学数理学院; 中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室; 中国科学院大学材料科学与光电技术学院; 中国科学院拓扑量子计算卓越创新中心;
【文献出处】 物理学报 , Acta Physica Sinica, 编辑部邮箱 2018年 11期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 自旋电子学; 自旋轨道耦合矩; 四态存储器;
【英文关键词】 spintronics; spin-orbit torque; four-state memory;
【摘要】 利用氧化钽缓冲层对垂直各向异性钴铂多层膜磁性的影响,构想并验证了一种四态存储器单元.存储器器件包含两个区域,其中一区域的钴铂多层膜[Pt(3 nm)/Co(0.47 nm)/Pt(1.5 nm)]直接生长在热氧化硅衬底上,另一个区域在磁性膜和衬底之间沉积了一层氧化钽作为缓冲层[TaO x(0.3 nm)/Pt(3 nm)/Co(0.47 nm)/Pt(1.5 nm)],缓冲层导致两个区域的垂直磁各向异性不同.在固定的水平磁场下对器件施加与磁场同向的电流,由于电流引起的自旋轨道耦合力矩,两个区域的磁化取向均会发生翻转,且拥有不同的临界翻转电流.改变通过器件导电通道的电流脉冲形式,器件的磁化状态可以在4个态之间切换.本文器件的结构为设计自旋轨道矩存储器件提供了新的思路.
【英文摘要】 Current,instead of magnetic field,induced magnetization switching is very important for future spintronics in information storage or/and information processing.As one of the effective current-induced magnetization methods,spin-orbit torque(SOT)has aroused considerable interest because it has low-power consumption and can improve the device endurance.Normal metal(NM)/ferromagnetic metal(FM)are the common materials used for SOTs,where the NM denotes the materials with strong spin-orbit coupling such as Pt,Ta,...
【基金】 国家科技支撑计划(批准号:2017YFA0303400); 国家自然科学基金(批准号:11174030,11474272,61774144); 中国科学院基金(批准号:QYZDY-SSW-JSC020,XDPB0603); 香港王宽诚教育基金资助的课题~~
【更新日期】 2018-06-25
【分类号】 O469;TP333
【正文快照】 1引言用电学的手段,如用电场或电流,来调控器件的磁性是自旋电子学领域的重要方向之一[19].自旋轨道耦合矩(spin-orbit torques,SOTs)诱导磁化取向的翻转作为一种高速、低功耗的操控磁性的手段,在近年来引起了研究者的广泛关注[2,3,5,1013].利用自旋轨道耦合矩来翻转自旋,首先?

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