一种非易失自旋轨道转矩元件以及基于电致阻变效应的非易失电控自旋轨道转矩方法技术

本发明专利技术涉及信息储存技术领域，具体涉及一种非易失自旋轨道转矩元件，包括：用于承载所述元件衬底；设置于衬底上方的第一电极；由重金属薄膜以及阻变薄膜组合沉积构成的异质结构层；以及形成于异质结构层上方的第二电极。在所述非易失自旋轨道转矩元件的第一电极以及第二电极处施加外加电场，能够实现阻变效应对自旋轨道转矩的磁矩翻转的调控。本发明专利技术克服了现有技术中的自旋轨道转矩驱动器件通过电流或电压调控的磁矩反转过程是易失的这一缺陷，而本发明专利技术的磁矩反转过程是非易失性的，当撤去电流或电压后，磁矩的翻转态会继续存在。本发明专利技术中使用的调节电压为低电压，调控过程中不会产生大量的能量损耗，有利于器件的节能化。

A Non-volatile Spin Orbit Torque Element and a Non-volatile Electro-controlled Spin Orbit Torque Method Based on Electroresistive Effect

【技术实现步骤摘要】
一种非易失自旋轨道转矩元件以及基于电致阻变效应的非易失电控自旋轨道转矩方法
本专利技术涉及信息储存
，具体涉及一种非易失自旋轨道转矩元件以及基于该元件的电致阻变效应的非易失电控自旋轨道转矩方法。
技术介绍
自旋轨道转矩(Spin-OrbitTorque，SOT)基于自旋轨道耦合，利用电荷流诱导的自旋流来产生自旋转移力矩，进而达到调控磁性存储单元的目的。由于其读写路径分开化，能耗低，写入速度快，磁矩翻转性强，效率高，局域性强，稳定性高等优良性能，在磁信息存储器件，磁记忆，运算等领域具有重要的应用前景，引起科学界和技术界的广泛关注。然而，尽管SOT能够调控输入电流或电压的大小实现很强的磁矩翻转，但其输入的电流或电压在调控磁矩反转过程是易失的。当撤去电流或电压后，磁矩的翻转态将消失，不利于SOT的磁信息存储。例如申请号为CN201811135828.2的一种自旋轨道转矩驱动器件，包括顺序堆叠的第一磁性层、重金属层和第二磁性层的堆叠结构，其中所述第一磁性层具有面内各向异性，所述第二磁性层具有垂直各向异性。但是该器件在运行时需要持续保持电压，当撤去电流或电压后，磁矩的翻转态将消失，其调控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非易失自旋轨道转矩元件，其特征在于，包括：衬底，用于承载所述元件，所述的衬底为硅基衬底；第一电极，所述的第一电极设置于衬底上方；异质结构层，所述的异质结构层设置于第一电极上方，其由重金属薄膜、铁磁性金属薄膜以及阻变薄膜组合沉积构成；第二电极，所述第二电极形成于异质结构层上方。

【技术特征摘要】
1.一种非易失自旋轨道转矩元件，其特征在于，包括：衬底，用于承载所述元件，所述的衬底为硅基衬底；第一电极，所述的第一电极设置于衬底上方；异质结构层，所述的异质结构层设置于第一电极上方，其由重金属薄膜、铁磁性金属薄膜以及阻变薄膜组合沉积构成；第二电极，所述第二电极形成于异质结构层上方。2.根据权利要求1所述的一种非易失自旋轨道转矩元件，其特征在于，所述的异质结构层中的重金属薄膜的材料为铂、钽、钯、或者钨中的一种。3.根据权利要求1或2所述的一种非易失自旋轨道转矩元件，其特征在于，所述的重金属薄膜材料的厚度为0.5~2nm。4.根据权利要求1所述的一种非易失自旋轨道转矩元件，其特征在于，所述的异质结构层中的铁磁性金属薄膜的材料为Fe、Co、Ni、CoFe或者NiFe中的一种。5.根据权利要求4所述的一种非易失自旋轨道转矩元件，其特征在于，所述的铁磁性金属薄膜的厚度为1~2nm。6.根据权利要求1所述的一种非易...

【专利技术属性】
技术研发人员：温嘉红，赵晓宇，骆泳铭，周铁军，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33