磁性相變大幅提升自旋霍爾效應,開拓次世代磁性記憶體新功能

 

刊登日期:2026/10/8
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日本大阪大學與東京大學、沖繩科學技術大學院大學共同研究發現,凡得瓦力強磁性材料「Fe₅GeTe₂(FGT)」在由順磁性轉變為強磁性的過程中,電流轉換為自旋流的效率可產生約一個數量級的變化。自旋霍爾效應可將電流轉換為自旋流,而自旋流又能有效控制磁性材料的磁化狀態,因此被視為次世代非揮發性磁性記憶體的重要驅動原理。研究團隊製作由FGT、銅及強磁性金屬坡莫合金(Permalloy)堆疊而成的薄膜元件,並以自旋轉矩鐵磁共振法進行評估,並針對薄膜元件結構、電流-自旋流轉換效率時所觀測到的測量進行評估。
 
結果顯示,當FGT低於約310 K的居禮溫度後,其自旋霍爾效應會急遽增強;在低溫條件下,電流-自旋流轉換效率更可達到與白金(Pt)及鎢(W)相當的水準。進一步改變測量溫度後,研究團隊更發現FGT由順磁性轉變為強磁性時,轉換效率的變化幅度約達一個數量級。此成果顯示,磁性相變可望成為調控自旋流的新手段,並有助於次世代磁性記憶體元件發展出不同於傳統架構的功能設計。

資料來源: https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2609/11/news031.html
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