日本东北大学研制出一项新结构的磁存储装置

日本东北大学的大野英男教授和俊介富卡米副教授的研究小组利用自旋轨道-转矩感应磁化转换研制出一项新结构的磁存储装置。

    这二十多年，在开发磁性随机存储器（MRAMs）方面付诸了巨大的努力，其存储信息是作为磁体的磁化方向。因为磁化是可能的，一般而言，在反向无限地全速运转情况下，磁性随机存储器被认为有望替代目前使用的以半导体为基础的内存储器，如静态随机存储器(SRAMs)和动态随机访问存储器(DRAMs)，这些存储器面临着几个严重的问题。

    磁性随机存储器（MRAMs）研发的核心问题是如何有效地实现反向磁化。

    最近，已有报道对自旋轨道转矩（SOT）感应磁化转换进行深入研究，力矩带来的平面电流通过自旋轨道相互作用是可利用的，已经演示。原则上，自旋轨道转矩（SOT）感应磁化转换考虑到在纳秒级的时间尺度下的极速反向磁化。

    日本东北大学的研究小组展示了自旋轨道转矩（SOT）感应磁化转换的新方案。但是，已有的两种切换方案，磁化是正交地定向应用于写电流，而现有结构是磁化与电流在同一直线上。研究小组使用新结构组装了三端设备，以钽/钴铁硼/氧化镁为基础的磁性材料用于隧道连接点，已成功通过切换操作的演示。

    所需的电流密度而引起的磁化转换是相当小的，电阻为0和1的状态差距很大，表明这种新结构很有前景，可应用于磁性随机存储器。

    此外，研究小组展示了新结构应用于有用工具的潜力，可深入到自旋轨道转矩（SOT）感应磁化转换，但仍存在一些隐秘的问题。

    磁存储设备能够在未接入电源的状态下存储信息，从而大大减少集成电路的能量消耗。尤其是在经历了相当长的备用时间后，有助于使其变成有意义的应用，如传感器节点，有可能在未来互联网社会担任重要的角色。

    就这方面而言，目前的工作是为实现超低耗能、高效集成电路和互联网社会铺平道路。