近日，新加坡國(guó)立大學(xué)蘇州研究院（以下簡(jiǎn)稱“新國(guó)大蘇研院”）環(huán)境與能源納米科技卓越研究中心高級(jí)研究員陳景升團(tuán)隊(duì)在磁性存儲(chǔ)器研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展,，相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《自然·通訊》（Nature Communications）,。團(tuán)隊(duì)利用單層CoPt合金實(shí)現(xiàn)垂直磁化全電動(dòng)開(kāi)關(guān)，該技術(shù)有助于研發(fā)新一代磁存儲(chǔ)器和磁邏輯器件,，可廣泛應(yīng)用于集成電路領(lǐng)域,，并推動(dòng)信息存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展。

研究背景

磁存儲(chǔ)（例如硬盤(pán)）被廣泛用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)以及音頻和視頻信號(hào),，它的優(yōu)點(diǎn)是非易失性,、低功耗和良好的抗沖擊性,。在磁存儲(chǔ)技術(shù)中，垂直磁化全電動(dòng)開(kāi)關(guān)能夠與磁存儲(chǔ)器和磁性邏輯器件相集成,，從而實(shí)現(xiàn)快速,、高密度、低功耗的信息存儲(chǔ),。在此之前,，研究人員在雙層和三層薄膜結(jié)構(gòu)中，通過(guò)不對(duì)稱性設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了垂直磁化全電動(dòng)開(kāi)關(guān),。然而,，在單層薄膜中，此功能還有待開(kāi)發(fā),。

研究結(jié)果

基于以上背景,，陳景升團(tuán)隊(duì)在Co_xPt_100-x（組分范圍為20

研究發(fā)現(xiàn),，這種機(jī)理來(lái)自兩種結(jié)構(gòu)改變：片狀Co/Pt界面的低晶體對(duì)稱性,，及沿著磁性納米薄膜厚度方向的元素組分梯度。與雙層或三層納米片不同,，這種CoxPt100-x單層材料在沒(méi)有外磁場(chǎng)條件下的開(kāi)關(guān)功能有效地簡(jiǎn)化了SOT器件結(jié)構(gòu),，避免更多的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

Co₃₀Pt₇₀薄膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

電流引起垂直磁化開(kāi)關(guān)

應(yīng)用前景

陳景升團(tuán)隊(duì)提出,，這種單層材料具有良好的耐用性和高熱穩(wěn)定性,，在磁性存儲(chǔ)器及其他自旋電子器件中具有極大的應(yīng)用潛力。該項(xiàng)研究在一定程度上促進(jìn)了信息存儲(chǔ)技術(shù)的進(jìn)步,，有望應(yīng)用于大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能,、5G通訊等領(lǐng)域,。

新國(guó)大蘇研院的科研工作聚焦前沿技術(shù),，開(kāi)展原創(chuàng)性、應(yīng)用性研究,，與產(chǎn)業(yè)發(fā)展強(qiáng)關(guān)聯(lián)，與蘇州工業(yè)園區(qū)及地方科技深融入,，已建立環(huán)境與能源納米科技、智慧醫(yī)療技術(shù),、大健康生物與食品工程等卓越研究中心以及生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新中心,。新國(guó)大蘇研院致力于推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化落地工作,，希望通過(guò)研究產(chǎn)生有影響力的高科技創(chuàng)新產(chǎn)品，賦能地方產(chǎn)業(yè)升級(jí),。目前,，研究院承擔(dān)各項(xiàng)科研項(xiàng)目100余項(xiàng),，在國(guó)際著名期刊發(fā)表了950余篇有影響力的科研論文,，其中2篇發(fā)表在Nature母刊，22篇發(fā)表在Nature子刊,。