Magnetic-ferroelectric synergic control of multilevel conducting states in van der Waals multiferroic tunnel junctions towards in-memory computing

多铁性 铁电性 范德瓦尔斯力 材料科学 凝聚态物理 纳米技术 物理 量子力学 光电子学 分子 电介质
作者
Zhou Cui,Baisheng Sa,Kan‐Hao Xue,Yinggan Zhang,Rui Xiong,Cuilian Wen,Xiangshui Miao,Zhimei Sun
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:16 (3): 1331-1344 被引量:24
标识
DOI:10.1039/d3nr04712a
摘要

van der Waals (vdW) multiferroic tunnel junctions (MFTJs) based on two-dimensional materials have gained significant interest due to their potential applications in next-generation data storage and in-memory computing devices. In this study, we construct vdW MFTJs by employing monolayer Mn2Se3 as the spin-filter tunnel barrier, TiTe2 as the electrodes and In2S3 as the tunnel barrier to investigate the spin transport properties based on first-principles quantum transport calculations. It is highlighted that apparent tunneling magnetoresistance (TMR) and tunneling electroresistance (TER) effects with a maximum TMR ratio of 6237% and TER ratio of 1771% can be realized by using bilayer In2S3 as the tunnel barrier under finite bias. Furthermore, the physical origin of the distinguished TMR and TER effects is unraveled from the k||-resolved transmission spectra and spin-dependent projected local density of states analysis. Interestingly, four distinguishable conductance states reveal the implementation of four-state nonvolatile data storage using one MFTJ unit. More importantly, in-memory logic computing and multilevel data storage can be achieved at the same time by magnetic switching and electrical control, respectively. These results shed light on vdW MFTJs in the applications of in-memory computing as well as multilevel data storage devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
帅气鹭洋完成签到,获得积分10
1秒前
Ling发布了新的文献求助10
2秒前
grace完成签到,获得积分10
2秒前
莫妮卡卡完成签到,获得积分10
2秒前
蓝天应助无所畏惧的板面采纳,获得10
3秒前
3秒前
52huihui完成签到,获得积分10
4秒前
学术文献互助应助张华驹采纳,获得10
4秒前
4秒前
稻草人完成签到,获得积分10
5秒前
寒山发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
一尘不染完成签到 ,获得积分10
6秒前
@@@完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
Owen应助站走跑采纳,获得10
9秒前
DAT发布了新的文献求助10
11秒前
Jry发布了新的文献求助10
13秒前
领导范儿应助吴语旭采纳,获得10
13秒前
shencheng发布了新的文献求助10
13秒前
xiangqing完成签到 ,获得积分10
13秒前
Ling完成签到 ,获得积分20
16秒前
哈哈发布了新的文献求助10
16秒前
华仔应助pei采纳,获得10
16秒前
16秒前
xq2277完成签到,获得积分10
17秒前
爆米花应助Jry采纳,获得10
17秒前
18秒前
冷傲方盒发布了新的文献求助20
18秒前
Mary洋完成签到,获得积分10
20秒前
111发布了新的文献求助10
20秒前
地狱拖拉机完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
CodeCraft应助yc采纳,获得10
22秒前
le发布了新的文献求助10
22秒前
一粟发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
The impact of workplace variables on juvenile probation officers’ job satisfaction 1000
When the badge of honor holds no meaning anymore 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6282226
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8101059
关于积分的说明 16938353
捐赠科研通 5349253
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2843380
邀请新用户注册赠送积分活动 1820577
关于科研通互助平台的介绍 1677492