Magnetic memory driven by topological insulators

磁阻随机存取存储器 自旋电子学 量子隧道 凝聚态物理 拓扑绝缘体 材料科学 隧道磁电阻 光电子学 铁磁性 磁电阻 磁场 工程物理 随机存取存储器 计算机科学 物理 量子力学 计算机硬件
作者
Hao Wu,Aitian Chen,Peng Zhang,Haoran He,John Nance,Chenyang Guo,Julian Sasaki,Takanori Shirokura,Pham Nam Hai,Bin Fang,Seyed Armin Razavi,Kin Wong,Yan Wen,Yinchang Ma,Guoqiang Yu,Gregory P. Carman,Xiufeng Han,Xixiang Zhang,Kang L. Wang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:12 (1) 被引量:93
标识
DOI:10.1038/s41467-021-26478-3
摘要

Giant spin-orbit torque (SOT) from topological insulators (TIs) provides an energy efficient writing method for magnetic memory, which, however, is still premature for practical applications due to the challenge of the integration with magnetic tunnel junctions (MTJs). Here, we demonstrate a functional TI-MTJ device that could become the core element of the future energy-efficient spintronic devices, such as SOT-based magnetic random-access memory (SOT-MRAM). The state-of-the-art tunneling magnetoresistance (TMR) ratio of 102% and the ultralow switching current density of 1.2 × 105 A cm-2 have been simultaneously achieved in the TI-MTJ device at room temperature, laying down the foundation for TI-driven SOT-MRAM. The charge-spin conversion efficiency θSH in TIs is quantified by both the SOT-induced shift of the magnetic switching field (θSH = 1.59) and the SOT-induced ferromagnetic resonance (ST-FMR) (θSH = 1.02), which is one order of magnitude larger than that in conventional heavy metals. These results inspire a revolution of SOT-MRAM from classical to quantum materials, with great potential to further reduce the energy consumption.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
wwww发布了新的文献求助10
刚刚
lu完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
攀攀完成签到,获得积分10
2秒前
鸣笛应助cytheria采纳,获得30
4秒前
情怀应助Xixicccccccc采纳,获得10
5秒前
5秒前
研友_Z30Kz8完成签到,获得积分10
6秒前
9秒前
enternow完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
cc完成签到 ,获得积分10
11秒前
sanctuary完成签到,获得积分10
12秒前
12345发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
19秒前
Owen应助大白天采纳,获得10
20秒前
彭于晏应助眼睛大的鑫磊采纳,获得10
20秒前
Xixicccccccc发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
芬芬完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
mukji发布了新的文献求助10
23秒前
morlison完成签到,获得积分10
24秒前
defef完成签到,获得积分10
24秒前
hoeny发布了新的文献求助10
24秒前
英勇的沛春完成签到 ,获得积分10
25秒前
HLJemm发布了新的文献求助10
27秒前
虚幻双双发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
28秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
salan应助科研通管家采纳,获得20
29秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
29秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
29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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
Determination of the boron concentration in diamond using optical spectroscopy 600
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Founding Fathers The Shaping of America 500
A new house rat (Mammalia: Rodentia: Muridae) from the Andaman and Nicobar Islands 500
2025-2031全球及中国蛋黄lgY抗体行业研究及十五五规划分析报告(2025-2031 Global and China Chicken lgY Antibody Industry Research and 15th Five Year Plan Analysis Report) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4537858
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3972615
关于积分的说明 12306359
捐赠科研通 3639399
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2003835
邀请新用户注册赠送积分活动 1039170
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 928586