低对称Weyl半金属NbIrTe₄
低功耗场自由翻转
利用其面外自旋实现垂直磁化的场自由翻转,功耗为低对称材料中最低,比WTe₂低16倍。
Rui, Hou · Yan, Zhi · Fei, Wang · Junnan, Guo · Kaiwei, Guo · Pengnan, Zhao · Yaohui, Du · 刘亮 · 于国强 · 张力舒 · 张德林 · 姜勇 · 许小红
ACS Nano 2026
具体参数
- 临界翻转电流密度
- {'zh': '3.6 × 10⁶', 'en': '3.6 × 10⁶'} A/cm²
- 翻转极性稳定上限(面内磁场)
- {'zh': '19', 'en': '19'} mT
- 功耗降低倍数(相对WTe₂)
- {'zh': '16', 'en': '16'} ×
- 功耗降低倍数(相对TaIrTe₄)
- {'zh': '4', 'en': '4'} ×
技术优势
免外磁场
依靠材料本身的面外自旋,无需辅助磁场就能翻转垂直磁化,简化器件结构。
功耗最低
临界翻转电流密度仅为3.6 × 10⁶ A/cm²,在同类低对称材料中功耗最低。
抗磁扰动
翻转极性在高达19 mT的面内磁场下保持不变,器件工作更稳定。
应用场景
- SOT-MRAM:免外场设计降低写入功耗
- 磁存储器件:提供更低能耗的磁化翻转机制
- 拓扑材料:利用Weyl半金属的面外自旋
- 低功耗自旋电子学:相同翻转效果下电流密度更低
- 自旋轨道转矩器件:实现无需外部磁场的垂直磁化翻转