由拓扑铁磁体Fe3GeTe2实现的全范德瓦尔斯三端SOT-MRAM
材料科学
2025-01-08 v2 应用物理
量子物理
摘要
磁性范德瓦尔斯（vdW）材料因其学术价值和过去几年中的应用潜力而引起了广泛关注。其主要优势在于本征的二维性，使得基于新颖概念的更小器件成为可能。其中一个特别令人兴奋的方向在于电流驱动的自旋轨道矩（SOT）。在此，我们首次利用Fe3GeTe2（FGT）巨大的本征SOT这一独特物理原理和业界广泛采用的隧穿磁阻（TMR）效应，实现了一种全vdW三端SOT存储器。我们设计了器件操作流程，并制备了FGT/h-BN/FGT vdW异质结构作为概念验证。该器件展现出经典的TMR效应，并通过预期的精确性能明确证明了这一概念：顶部FGT的磁信息由电流驱动的SOT写入，并通过TMR分别读出。写入和读取电流路径在物理上解耦，大幅增强了设计和优化的灵活性，并自然提升了器件的耐久性。我们的工作将推动vdW磁体在自旋电子学应用中更广泛的使用。
引用
@article{arxiv.2403.15020,
title = {All van der Waals three-terminal SOT-MRAM realized by topological ferromagnet Fe3GeTe2},
author = {Jingyuan Cui and Kai-Xuan Zhang and Je-Geun Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.15020},
year = {2025}
}
备注
Accepted by Advanced Electronic Materials; 26 pages, 4 main figures, 3 supporting figures