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实现范德华磁阻存储器的室温轨道转移力矩

介观与纳米尺度物理 2023-12-05 v1 材料科学

摘要

非易失性磁阻随机存取存储器 (MRAM) 被认为将促进存内计算、神经形态计算和随机计算等新兴应用的发展。二维 (2D) 材料及其范德华异质结构由于其原子级平滑的界面和可调的物理性质,推动了 MRAM 技术的发展。本文报道了基于 WTe2/Fe3GaTe2/BN/Fe3GaTe2 异质结构的全 2D 磁阻存储器,实现了室温下的全电学数据读写。数据读取过程依赖于 Fe3GaTe2/BN/Fe3GaTe2 的隧穿磁阻。数据写入则是通过 WTe2 中电流诱导的轨道磁矩极化来实现,该极化对 Fe3GaTe2 施加力矩,即所谓的轨道转移力矩 (OTT) 效应。与自旋转移力矩和自旋轨道力矩传统上对自旋磁矩的依赖不同,OTT 效应利用了天然的面外轨道磁矩,通过界面电流实现了无磁场垂直磁化翻转。我们的结果表明,新兴的 OTT MRAM 在低功耗、高性能存储应用方面具有广阔前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.01269,
  title  = {Room-temperature orbit-transfer torque enabling van der Waals magnetoresistive memories},
  author = {Zhen-Cun Pan and Dong Li and Xing-Guo Ye and Zheng Chen and Zhao-Hui Chen and An-Qi Wang and Mingliang Tian and Guangjie Yao and Kaihui Liu and Zhi-Min Liao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.01269},
  year   = {2023}
}