来自磁性偏振控制的高级内存应用

时间：2022-01-03 08:58:03来源：

由磁金属层夹在一起的铁电材料构造的磁隧道结的示意图。每个电极化方向的界面在右侧放大。由电极化和磁方向引起的电阻图在下左侧示出。

使用电力控制材料的磁性的能力对于计算机技术的发展是重要的，特别是非易失性存储器，这是不需要恒定电源以维持设定状态的存储器。也就是说，材料的磁性状态的电控制可以允许我们实现使用电力在不同状态之间切换的非易失性磁存储器的吸引节能概念。最近，来自Kanazawa大学的日本研究人员发现，可以通过向覆盖金属氧化物层施加电来控制一个金属层的磁性。

研究团队研究了通过覆盖氧化锌（ZnO）层的电极化诱导的钴 - 铂合金（COPT）层的磁性变化。计算模拟表明，切换ZnO层的电极极化对ZnO和Copt之间的界面处的化学电位具有很大的影响，这又导致了COPT层的磁性行为的相当大的变化。COPT层的磁性行为的变化是非挥发性的;即，留在设定状态中的层，直到改变ZnO层的电极化。

“ZnO对COPT磁性的大效果可以通过提供对COPT原子轨道的相互作用的ZnO的偏振来解释，”作者Masao Obata说。

为了确认从模拟中获得的有前途的结果，研究人员制造了一种堆叠结构，称为含有Mg掺杂ZnO和Copt层的隧道结。研究了隧道结的磁性和切换行为。结果表明，隧道结根据ZnO层的电偏振状态而显示出基本不同的磁性行为，在仿真结果和理论发现之间提供定性协议。

“ZnO / Copt系统表明，有可能实现物质磁性的非易失性电气控制，”联合作者Tatsuki Oda解释说。“这样的概念对于开发先进的节能非易失性磁记忆很重要。”

通过ZnO的电极化的COPT磁性行为的非易失性控制代表了一种有吸引力的概念，以实现新的非易失性存储器应用进一步提前信息处理。

参考：“由铁电ZnO的隧道屏障的界面磁各向异性的大型非挥发性控制”由Muftah al-Mahdawi，Moftah Al-Mahdawi，Mohamed Belmoubarik，Masao Obata，Daiki Yoshikawa，Hideyuki Sato，Tomohiro Nozaki，Tatsuki Oda和Masashi Sahashi，2019年8月19日，物理评论B.Doi：
10.1103 / physrevb100.054423