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更新(月/日/年):2018 年 8 月 13 日

显着降低压控磁存储器的写入错误率

– 加速开发超低功耗压控非易失性磁存储器写入技术–


研究人员:Yoichi Shiota,前研究员(现任:京都大学研究生院研究生院助理教授)和 Takayuki Nozaki,自旋电子学研究中心电压自旋电子学团队组长

摘要

研究人员开发了一种技术,可以显着降低压控磁存储器(电压扭矩MRAM)的写入错误率。

图 1
图。 1 使用脉冲电压磁化反转的示意图

图 2
图。 2 写入错误率与脉冲电压强度的关系



新结果

当向具有超薄金属铁磁层(存储层)的磁隧道结元件施加极短时间(纳秒量级)的脉冲电压时,可以诱发磁化反转(见图1)。研究人员优化了存储层的磁特性,以提高压控磁各向异性(VCMA)变化的效率和热稳定性。结果,电压扭矩MRAM的写入错误率降低了两位数或更多(2 x 10-5) 与过去报告的值 (10-2至 10-3)(见图2)。所开发的技术使我们能够实现低于 10 的实际写入错误率-9,通过引入一种纠错过程。

背景

在传统的MRAM中,电流用于信息写入,但欧姆耗散引起的不必要的功耗是降低驱动功率的障碍。另一方面,有望成为下一代MRAM的电压扭矩MRAM原则上不需要电流,因此预计功耗会显着降低。然而,降低写入错误率仍然是一个挑战。

未来计划

所开发的技术将加速高可靠、高速、超低功耗的电压扭矩MRAM的研发。具有高VCMA效率的新材料的研究对于进一步降低写入错误率至关重要,并将得到发展。此外,还将致力于抑制大晶圆上磁性和 VCMA 特性的变化以及电压扭矩 MRAM 电路技术的开发。







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