无场场内电流诱导磁化翻转：应用于室温范德华leys磁体的神经形态计算
应用物理
2024-12-25 v1
摘要
自旋轨道力矩（SOT）已成为高效操控自旋器件中磁化翻转的有前景方法。作为影响器件性能的主要因素，高质量界面至关重要，而二维（2D）范德华leys（vdW）材料可轻松获得。最近发现的一种2D铁磁材料Fe3GaTe2具有以上室温的铁磁临界温度和强垂直磁各向异性（PMA），为构建自旋器件提供了优异候选材料。另一方面，需要外部磁场才能实现SOT驱动的垂直磁化确定性翻转，这一点一直是实际应用中的瓶颈。本文基于Fe3GaTe2/MnPt异质结构，实现了室温下无场SOT翻转。此外，受2D材料在3D异构集成优势的启发，我们探讨了该器件在存储器中计算（CIM）中的潜在应用。通过施加电流脉冲，我们的器件在零场下的渐进式翻转模仿了卷积神经网络（CNN）中人工神经元的功能，实现了约92.8%的模式识别精度。我们的工作为2D vdW自旋器件的无场SOT翻转提供了可行的解决方案，为磁性存储器和神经形态计算的应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2412.18429,
title = {Field-free current-induced magnetization switching of a room temperature van der Waals magnet for neuromorphic computing},
author = {Chenxi Zhou and Zhe Guo and Qifeng Li and Gaojie Zhang and Hao Wu and Jinsen Chen and Rongxin Li and Shuai Zhang and Cuimei Cao and Rui Xiong and Haixin Chang and Long You},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.18429},
year = {2024}
}
备注
18 pages, 4 figures