在認知、數(shù)據(jù)挖掘和綜合分析方面的最新研究對存儲器系統(tǒng)有了顯著的需求，ST-MRAM 具有的高存儲密度、低能耗、低誤率等優(yōu)勢使其有著巨大的優(yōu)勢。在用作緩存上，ST-MRAM 由于具有很高的可寫次數(shù)、對軟錯誤的自然免疫力、無備用電源、高的集成密度、非易失性等特點，成為片上緩存系統(tǒng)的最佳候選者之一。

 

Slonczewski從理論上預測了一種被稱為自旋轉移矩的純電學的磁隧道結寫入方式，其基本原理如圖1（a）所示，當電流從參考層流向自由層時，首先獲得與參考層磁化方向相同的自旋角動量，該自旋極化電流進入自由層時，與自由層磁化的相互作用，導致自旋極化電流的橫向分量被轉移，由于角動量守恒，被轉移的橫向分量將以力矩的形式作用于自由層，迫使它的磁化方向與參考層接近，該力矩稱為自旋轉移矩。對于相反方向的電流，參考層對自旋的反射作用使自由層磁化獲得相反的力矩，因此被寫入的磁化狀態(tài)由電流方向決定。

 

 

圖1（a）自旋轉移矩原理示意圖；（b）自旋轉移矩對磁動力學的作用圖解

 

自旋轉移矩依靠電流實現(xiàn)磁化翻轉，寫入電流密度大概在106~107A/cm2之間，而且寫入電流的大小可隨工藝尺寸的縮小而減小，克服了傳統(tǒng)磁場寫入方式的缺點，因而被廣泛認為是實現(xiàn)磁隧道結的純電學寫入方式的最佳候選。隨著自旋轉移矩效應的發(fā)現(xiàn)以及材料和結構的優(yōu)化，基于自旋轉移矩效應的ST-MRAM器件應運而生。自自旋轉移矩效應被證實以來，一方面研究人員通過大量的努力嘗試降低磁化反轉的臨界電流，增加熱的穩(wěn)定性；另一方面多家公司也在積極研發(fā)ST-MRAM。Everspin也制備出ST-MRAM樣片。

關于Everspin
Everspin在磁存儲器設計，制造和交付到相關應用中的知識和經(jīng)驗在半導體行業(yè)中是獨一無二的。Everspin擁有超過600項有效專利和申請的知識產(chǎn)權產(chǎn)品組合，在平面內(nèi)和垂直磁隧道結（MTJ）STT-MRAM位單元的開發(fā)方面處于市場領先地位。Everspin公司在數(shù)據(jù)中心和云存儲以及能源和工業(yè)及運輸市場中部署了超過1.2億個MRAM和STT-MRAM產(chǎn)品，為全球MRAM用戶奠定了最強大，增長最快的基礎。everspin代理宇芯電子提供非易失性MRAM芯片。  

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關鍵詞：ST-MRAM