补偿型CoGd铁磁隧道结

非易失电控自旋

通过铁电极化翻转实现自旋极化隧穿的符号反转，无需磁场仅用电场即可非易失调控。

Liu, Pengfei · 刘琦 · Xiao-Yan, Guo · Bekele, Zelalem Abebe · Shao, Dingfu · 陈朗 · 王开友

Advanced Materials 2026

技术优势

无需磁场

仅通过电场翻转铁电极化即可反转自旋极化隧穿，摆脱了对磁场或自旋电流的依赖，显著降低能耗并兼容CMOS平台。

非易失调控

铁电极化翻转后的自旋极化隧穿状态无需持续电压即可保持，适合作为低功耗非易失存储单元。

符号可反转

通过铁电极化翻转实现隧穿磁阻符号的清晰反转，提供二进制状态区别，且符号翻转的极性与工作温度相对磁补偿温度有关，为温度可编程逻辑提供可能。

应用场景

• 自旋电子器件：替代磁场驱动方式，实现低功耗非易失自旋逻辑与存储单元。
• 磁隧道结：在多铁隧道结中用电场调控自旋极化隧穿，无需磁性层翻转。
• 多铁异质结：利用界面磁电耦合直接调控自旋极化，实现多功能异质结。
• 非易失存储器：电场写入、无需维持电压即可保持隧穿磁阻状态，实现高密度存储。
• 电场调控自旋：以电压极化翻转取代自旋转移矩或磁场，大幅降低操作能耗。