Experimental Demonstration of NAND-Like Spin-Torque Memory Unit
Experimental Demonstration of NAND-Like Spin-Torque Memory Unit
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类 NAND 自旋扭矩存储单元的实验演示
DOI：
10.1109/led.2021.3058697
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发表时间：
2021-04
影响因子：
4.9
通讯作者：
Weisheng Zhao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kewen Shi;Wenlong Cai;Yudong Zhuo;Daoqian Zhu;Yan Huang;Jialiang Yin;Kaihua Cao;Zhaohao Wang;Zongxia Guo;Zilu Wang;Gefei Wang;Weisheng Zhao
电流感应磁化翻转在高性能非易失性存储器中至关重要，尤其是当自旋转移矩（STT）和自旋轨道矩（SOT）应用于主流磁性随机存取存储器时。然而，在STT器件中，其内在机制导致写入延迟长、耐用性低、功耗高，而在SOT器件中，需要三端结构来完成读写操作，导致空间效率低。在这项工作中，我们通过实验演示了一种具有 STT 和 SOT 相互作用的类 NAND 自旋扭矩存储单元。自旋联合效应引起的磁反转被证实比 STT 更节能、更快。它还表现出很大的选择性，以确保写操作的可靠性。该存储单元包含8个具有共享重金属纳米线的磁隧道结，可通过单次SOT电流擦除，并通过STT和SOT组合写入，显示出高密度、超快和节能存储应用的巨大潜力。
Current-induced magnetization switching is crucial in high-performance nonvolatile memory especially when the spin-transfer torque (STT) and spin-orbit torque (SOT) are employed in the mainstream magnetic random-access memory. However, in STT devices, the intrinsic mechanism leads to a long write latency, a low endurance, and a high-power consumption, while in SOT devices, a three-terminal structure is necessary to complete the read and write operations, causing a low space efficiency. In this work, we experimentally demonstrate a NAND-like spin-torque memory unit with the interplay of STT and SOT. The spin joint effect induced magnetic reversal is verified to be more energy-efficient and faster than that of STT. It also shows a great selectivity to ensure the reliability of the write operation. The memory unit, containing 8 magnetic tunnel junctions with a shared heavy-metal nanowire, is erased by a single SOT current and written by the combination of STT and SOT, showing the great potential for the high-density, ultrafast and energy efficient memory applications.
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影响因子：
16.6
作者：
Wang M;Cai W;Cao K;Zhou J;Wrona J;Peng S;Yang H;Wei J;Kang W;Zhang Y;Langer J;Ocker B;Fert A;Zhao W
通讯作者：
Zhao W
影响因子：
8.6
作者：
Hirsch, JE
通讯作者：
Hirsch, JE
DOI：
10.1117/12.798110
发表时间：
2008-08
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Michel Dyakonov
通讯作者：
Michel Dyakonov
影响因子：
41.2
作者：
Fukami, Shunsuke;Zhang, Chaoliang;Ohno, Hideo
通讯作者：
Ohno, Hideo
影响因子：
56.9
作者：
Liu, Luqiao;Pai, Chi-Feng;Buhrman, R. A.
通讯作者：
Buhrman, R. A.