一种用于室温下垂直磁隧道结器件确定性翻转的无磁场高效写入脉冲方案

A Field-Free and Power-Efficient Write Pulse Scheme for Deterministic Switching in Perpendicular Magnetic Tunnel Junction Devices at Room Temperature

Jie Liu · Pingfan Ning · Delin Zhang · Pingjuan Niu 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

摘要：采用包含重金属（HMs）和拓扑绝缘体（TIs）作为自旋源材料的垂直磁化磁隧道结（p - MTJs），在自旋转移矩（STT）或电压控制磁各向异性（VCMA）的辅助下实现无场确定性切换。反铁磁体和过渡金属二硫属化物（TMDs）也是无场切换自旋源材料的可选方案。通过修正的朗道 - 栗弗席兹 - 吉尔伯特（LLG）方程建立的单畴紧凑模型，描述了上述不同自旋轨道矩（SOT）通道材料在输入不同写入脉冲方案后的动力学特性。切换时间和功耗与写入脉冲方案中脉冲宽度和幅度参数的变化之间存在显著的相关性。尖峰形...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于垂直磁隧道结（p-MTJ）无外场确定性开关技术的研究，为我们在储能系统和智能控制领域的产品升级提供了潜在的技术路径。该技术通过自旋轨道矩（SOT）、自旋转移矩（STT）和电压控制磁各向异性（VCMA）的协同作用，实现了室温下的低功耗磁性存储开关，其86%以上的功耗和...