Gate-kontrollierbare zweidimensionale Übergangsmetall-Dichalkogenide für spintronisches Gedächtnis

Die schnelle Weiterentwicklung von Technologien wie künstliche Intelligenz (KI) und das Internet der Dinge (IoT) hat die Nachfrage nach Hochgeschwindigkeits-energieeffizienten Speichergeräten verstärkt. Traditionelle Gedächtnistechnologien haben häufig Schwierigkeiten, die Leistung beim Stromverbrauch in Einklang zu bringen.

Spintronische Geräte, die Elektronenspin und nicht die Ladung nutzen, bieten eine vielversprechende Alternative. Insbesondere sind TMD -Materialien aufgrund ihrer einzigartigen elektronischen Eigenschaften und des Potenzials für eine Miniaturisierung attraktiv.

Forscher haben die Entwicklung von TMD-Spinventilen von Gate-kontrollierbarem TMD vorgeschlagen, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Durch die Integration eines Gate -Mechanismus können diese Geräte Spintransporteigenschaften modulieren und eine präzise Steuerung über Speichervorgänge ermöglichen. Dieser Ansatz zielt darauf ab, die Tunneling -Magnetoresistenzverhältnisse (TMR) zu verbessern, die Spinstromdichten zu verbessern und den Stromverbrauch während der Lese- und Schreibprozesse zu verringern. Die Studie ist veröffentlicht im Journal of Alloys und Verbindungen.

Diese Untersuchung zeigt, dass Gate-kontrollierbare TMD-Spinventile signifikante Verbesserungen der Leistungsmetriken erzielen können. Beispielsweise wurden TMR-Verhältnisse von mehr als 4000% berichtet, was auf einen hocheffizienten Spin-abhängigen Transport hinweist. Darüber hinaus zeigt das vorgeschlagene Gerät einen ulkalen Stromverbrauch, wobei einige Konfigurationen bei ca. 80 μW betrieben werden und hohe Spinpolarisationsverhältnisse bis zu 0,9 aufrechterhalten.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass TMD-basierte Spintronic-Speichergeräte für Anwendungen der nächsten Generation gut geeignet sind, die hochgeschwindige, energieeffiziente Speicherlösungen erfordern.