范德华多铁隧道结中面向存算一体的磁电协同控制多级导电态(Nanoscale 2024) 范德华多铁隧道结有望实现小型化、高密度和非易失性存储,在下一代数据存储和存算一体器件中具有巨大应用潜力。福州大学材料科学与工程学院萨百晟课题组联合北京航空航天大学和华中科技大学,采用结合密度泛函理论与非平衡格林函数结合的计算方法,模拟了由铁磁半金属材料 作为自旋过滤势垒,金属材料 作为电极,铁电材料 作为隧道势垒组成的范德华多铁隧道结器件的自旋输运性质。器件采用双层 作为隧道势垒时可以同时实现显著的隧道磁阻和隧道电阻效应,在非零偏压下,最大隧道磁阻和电阻比率分别可达6237%和1771%。进一步发现在该多铁隧道结内存在四种可区分的电导状态,即仅需一个多铁隧道结单元就可实现四态非易失性数据存储。且通过等效的磁、电开关可以分别控制器件电流的通断和大小,通过搭建多铁隧道结阵列可同时实现逻辑计算和多级数据存储。这些研究结果揭示了该隧道结在存算一体以及多级数据存储器件中的潜在应用。 Cui, Z.; Sa, B.; Xue, K.-H.; Zhang, Y.; Xiong, R.; Wen, C.; Miao, X.; Sun, Z. Magnetic-Ferroelectric Synergic Control of Multilevel Conducting States in van Der Waals Multiferroic Tunnel Junctions towards in-Memory Computing. Nanoscale 2024, 16 (3), 1331–1344. https://doi.org/10.1039/D3NR04712A. 详细介绍:https://www.fermitech.com.cn/quantumatk/highlight-nanoscale-cui2024/ 二维CoI2/MnBr2异质结构中的双极磁半导体和掺杂可控自旋输运特性 二维异质结构材料的集成仍然是在实际应用中操纵自旋电子学的基本方法。作者利用密度泛函理论预测了条形反铁磁(AFM)单层 $\mathrm{CoI}_2$ 和 $\mathrm{MnBr}_2$ 结构向层内铁磁有序的层间AFM $\mathrm{CoI}_2$/$\mathrm{MnBr}_2$ 异质结构的转变。有趣的是,$\mathrm{CoI}_2$/$\mathrm{MnBr}_2$ […]