NiCo₂O₄磁性薄膜

超低电流翻转

具有本征垂直磁各向异性的NiCo₂O₄薄膜，通过焦耳热诱导相变实现磁化翻转，驱动电流密度比传统自旋转移矩器件低2–3个数量级。

Du, Qin · Wang, Wenli · Tang, Fan · Su, Wei · 吴金根 · 胡忠强 · 王智广 · 刘明

ACS Applied Materials & Interfaces 2024

参数信息

驱动电流密度

2.5 × 10⁴ A/cm²

技术优势

电流密度低2–3个数量级

驱动电流密度仅 2.5 × 10⁴ A/cm²，远低于传统自旋转移矩器件，显著降低器件能耗。

无需复杂异质结构

利用 NiCo₂O₄ 薄膜的本征垂直磁各向异性，通过电流直接调控，避免了传统压电/磁致伸缩异质结构的额外制备工艺。

电流脉冲即触发翻转

通过施加电流脉冲即可实现磁化翻转，为实际器件操作提供了直接手段。

应用场景

• 自旋电子器件：将低电流翻转机制集成到自旋电子器件中，降低逻辑与存储单元的动态功耗。
• 磁存储器件：为磁性存储单元提供低电流翻转方案，替代高能耗的写入操作。
• 低功耗磁随机存储器：以超低电流密度实现磁化翻转，满足低功耗 MRAM 对写入能量的严格要求。
• 磁性异质结构：用单一 NiCo₂O₄ 薄膜取代复合磁电异质结构，简化器件架构与制备流程。