由日本东北大学现任校长Hideo Ohno领导的一个研究小组研发出了世界上最小(2.3 nm)高性能磁隧道结(MTJs)。这项工作有望加速超高密度、低功耗、高性能非易失性存储器的应用，如物联网、人工智能和汽车。 ... ...
 由日本东北大学现任校长Hideo Ohno领导的一个研究小组研发出了世界上最小(2.3 nm)高性能磁隧道结(MTJs)。这项工作有望加速超高密度、低功耗、高性能非易失性存储器的应用，如物联网、人工智能和汽车。 STT-MRAM非易失性自旋电子学存储器的发展有助于降低半导体器件缩放过程中不断增长的功耗。要将将STT-MRAM集成到先进的集成电路中，关键是在提高STT-MRAM数据保存和写入性能的同时，缩放磁隧道结的尺寸(STT-MRAM的核心部件)。 该团队在2018年提出了形状各向异性MTJ，该研究表明，MTJ能够被缩小到个位数纳米，同时实现了足够的数据保留(热稳定性)特性。在各向异性MTJ中，铁磁层厚度的增加提高了热稳定性。然而，一旦厚度超过某一特定点，设备的可靠性就会降低。 为了解决传统的具有单一铁磁结构的形状各向异性MTJ中的问题[图]。1(a)]，该小组采用了一种新的结构，使用磁静耦合多层铁磁[图1]。1 (b)]。所研制的MTJ成功缩小到2.3 nm直径，是世界上最小的MTJ尺寸。它们还表现出高达200°C的高数据保留性能，在单数字纳米尺度下，高速和低电压写入操作可低至1v以下10 ns。 该研究的第一作者Butsurin Jinnai说:“这一性能证明了开发的MTJs与未来一代先进集成电路结合的能力。”“由于其材料与标准的MTJ材料体系CoFeB/MgO兼容，所提出的MTJ结构可以很容易地用于现有的MTJ技术。”该团队认为，这将加快用于各种应用的超高密度、低功耗、高性能存储器的开发，如物联网、人工智能和汽车。 |
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