一种基于 CoFeB/MgO 的低温工作垂直磁隧道结用于低温非易失性随机存取存储器
介观与纳米尺度物理
2020-01-29 v1 材料科学
超导电性
摘要
我们通过表征其准静态翻转电压、高速脉冲写入错误率以及低至 9 K 的耐久性能，研究了基于 CoFeB/MgO 的垂直磁隧道结（pMTJ）的低温性能。pMTJ 器件表现出高磁电阻（>120%）以及使用 2 至 200 ns 电压脉冲的可靠（错误率<10^-4）双向翻转。在相同写入条件下，器件在 9 K 的耐久性比在 300 K 高出三个数量级，使用 10 ns 写入脉冲可工作超过 10^12 次循环。观察到 9 K 下的临界翻转电压相较于 350 K 增加了 33% 至 93%，具体取决于脉冲持续时间。对 blanket pMTJ 薄膜叠层的铁磁共振与磁化测量表明，翻转电压的增加与自由层有效磁各向异性和磁化随温度降低而增大有关。我们的工作表明基于 CoFeB/MgO 的 pMTJ 极有潜力实现低温 MRAM，并且其低温磁化和有效磁各向异性可进一步优化以降低工作功耗并改善耐久性。
引用
@article{arxiv.1910.01149,
title = {A Low Temperature Functioning CoFeB/MgO Based Perpendicular Magnetic Tunnel Junction for Cryogenic Nonvolatile Random Access Memory},
author = {Lili Lang and Yujie Jiang and Fei Lu and Cailu Wang and Yizhang Chen and Andrew D. Kent and Li Ye},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.01149},
year = {2020}
}