Memoria magnética impulsada por torque de división de espín en antiferromagneto colineal no relativista

Área de la Ciencia:

• Física de la Materia Condensada
• Ciencia de Materiales
• Espintrónica

Sus antecedentes:

• La memoria de acceso aleatorio magnético (MRAM) es una tecnología de memoria de próxima generación líder debido a su eficiencia energética y velocidad.
• Las estructuras de banda de división de espín en antiferromagnetos ofrecen nuevos métodos para controlar las corrientes de espín.
• El alternomagnetismo presenta oportunidades únicas para las funcionalidades de los dispositivos espintrónicos.

Objetivo del estudio:

• Demostrar la conmutación sin campo en una unión de túnel magnético (MTJ) utilizando el torque de división de espín alternomagnético (SST).
• Integrar un canal de escritura de RuO2 (101) alternomagnético con una MTJ para un dispositivo de 3 terminales.
• Explorar el potencial de SST-MRAM alternomagnético para aplicaciones de memoria avanzadas.

Principales métodos:

• Integración de un canal de escritura alternomagnético de RuO2 (101) con una MTJ perpendicular.
• Utilización del torque de división de espín alternomagnético (SST) para la conmutación del dispositivo.
• Caracterización mediante microscopía de efecto Kerr magneto-óptico (MOKE) y mediciones de bucle de histéresis magnética.

Principales resultados:

• Demostración exitosa de la conmutación totalmente eléctrica y sin campo de la MTJ perpendicular a través de SST alternomagnético.
• Observación de polarización de espín inclinada y flujo de corriente de espín transversal.
• Visualización directa de la conmutación de dominios magnéticos impulsada por SST alternomagnético sin campo utilizando MOKE.

Conclusiones:

• La investigación proporciona una base para el desarrollo de SST-MRAM alternomagnético.
• Esta tecnología allana el camino para MRAM totalmente eléctricas, energéticamente eficientes y de alta durabilidad.
• Los canales de escritura y lectura separados son factibles con dispositivos alternomagnéticos.