论文摘要：基于电场驱动的超低功耗磁存储器的研究

      磁存储器利用磁体的极性存储数据，拥有稳定的非易失性、快速读取写入以及潜在的无限读取写入次数等特点，可以使存储设备即开即用、降低功耗，又由于抗辐射特性而被应用于航空航天领域，是存储领域发展的新方向。目前磁存储器的主流数据写入方式基于磁场及自旋转移动量矩，但前者的存储单元不易小型化，后者改变磁体的极性所需的外加电流过大、消耗功率过高，因而磁存储器的新型数据写入方式的探究具有重要的研究意义。

      针对上述问题，本文研究出了一种新型的基于电场驱动的磁存储器结构，具体研究成果如下：

      （1）探究了该结构的数据写入方式的原理，垂直磁各向异性可以被电压控制，改变铁磁层与氧化势垒层界面电荷积累来完成磁化翻转，以便写入数据；并给出了该结构的磁隧道结组成，新添加的介电层或铁电体层，通过外加电压的极化，增强了电荷积累效应，降低了漏电流的产生。

      （2）提出了该结构的数据读取写入过程和存储单元的组成，并计算了电压对其界面各向异性的影响，证明了电场驱动可以改变磁各向异性，完成低功耗的磁化翻转数据写入。

      （3）进行了该结构的磁控溅射制备与磁滞回线测试，得到了良好的磁性质结果，包括适当的矫顽力和较高的剩磁比，便于磁状态信息的存储保存和读取写入，适用于磁存储器的制造。

      该结构基于电场驱动的数据写入方式，可以使磁存储器拥有更大的存储密度，更低的功耗，保持与基于磁场及自旋转移动量矩的磁存储器制造工艺的良好可兼容性，成为新型磁存储器的有力竞争者。

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