报告题目：基于量子材料的自旋存储器件研究
报告人：吴昊，松山湖材料实验室研究员。
时 间：2024年06月21日(周五) 16:00
地 点：安徽大学磬苑校区材料科学大楼B401报告厅
主办单位：材料科学与工程学部
报告摘要：面向后摩尔时代的存储与计算需求，自旋电子器件提供了存算一体的非冯诺依曼架构解决方案，同时具备非易失性、低功耗和高速度的优点。本报告着重探讨基于典型量子材料-拓扑绝缘体作为信息写入层，设计和开发具有低功耗特性的自旋轨道力矩(SOT)型磁存储器件，包括：(1) 通过拓扑绝缘体表面态的量子自旋-轨道角动量锁定效应，实现高效的电荷-自旋转换，并且通过费米面调控工程证实了拓扑表面态对SOT的关键作用；(2) 进一步将拓扑绝缘体与亚铁磁材料相结合，一方面在磁补偿点附近实现了高的SOT效率，另一方面通过拓扑表面态的强自旋轨道耦合提供非共线手性磁相互作用，实现了室温下的亚铁磁斯格明子态；(3) 在磁性梯度材料中，通过手性磁相互作用(DMI)打破电流产生的非共线磁结构的手性对称性，实现零外磁辅助的自旋轨道力矩操控垂直磁矩；(4) 在此基础上，进一步开发集成拓扑绝缘体和面内/垂直磁性隧道结的的自旋轨道力矩型磁随机存储器(SOT-MRAM)，实现了室温下超低电流密度操控的SOT磁存储单元器件。这些研究工作为下一代低功耗与高速度的自旋存储技术提供了潜在的技术路线。
吴昊简介：吴昊，松山湖材料实验室研究员。2012年在兰州大学获得物理学学士学位，2017年在中科院物理所获得博士学位，2021年7月加入松山湖材料实验室，获得国家海外高层次青年人才项目支持。研究方向包括：自旋轨道力矩效应及其器件，基于量子材料(如拓扑绝缘体)的异质结构及器件，磁性绝缘体异质结构中的磁子输运性质，磁性斯格明子和反铁磁自旋电子学等。在Nature Electron., Nature Commun., Phys. Rev. Lett., Adv. Mater., Nano Lett.等学术期刊发表论文90余篇。
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