利用线性磁电性的反铁磁多级忆阻器

人工智能与数据密集型计算的爆发式增长给现代信息科技带来关键挑战，即迫切需求具有优越性能的全新概念器件。忆阻器因在模拟人脑神经网络从而实现存内计算方面的迷人优势，被公认为应对这些壁垒极具前景的电路元件。然而，由于传统忆阻器的电流操作方式，存在两个核心根本问题：能效与精度。本工作中，我们展示了一种新型忆阻器，即由Co4Nb2O9的线性磁电性所实现的电荷q与磁通φ空间忆阻器。其记忆态展现出差异明显的线性磁电系数，比值约达10，从而确保了相关器件的优异精度。该q-φ型忆阻器可由磁场与电场操控而不涉及电流，为发展超低能耗器件铺平道路。同时值得指出，Co4Nb2O9具有本征补偿反铁磁结构，这意味着进一步集成反铁磁自旋电子学独特优势（如超高密度与超快开关）的有趣可能。线性磁电性被提出为q-φ型忆阻器的关键，其可在多铁性材料及其他磁电材料（如拓扑绝缘体）的大类中实现。我们的发现因而可将忆阻器推向新层次的功能化。