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電子自旋器件的優點與運用

電子工程師 ? 來源:電子工程網 ? 作者:愛電子 ? 2021-04-02 10:28 ? 次閱讀

電子自旋器件是將自旋屬性引入半導體器件中,用電子電荷和自旋共同作為信息的載體,稱為電子自旋器件,已研制成功的自旋電子器件包括巨磁電阻、自旋閥、磁隧道結和磁性隨機存取存儲器。

自旋電子器件的優勢和應用

由于自旋電子器件比傳統電子器件具有諸多優點,所以,自Baibich等人報道巨磁阻效應后,國際上就開始了自旋電子器件的研制。自旋電子器件主要是基于鐵磁金屬,已研制成功的自旋電子器件包括巨磁電阻、自旋閥和磁隧道結和磁性隨機存取存儲器。

自旋電子器件由于兩個子帶在能量上的差別,使得兩個子帶的占據情況并不相同。在費米面處,自旋向上和自旋向下的電子態密度也是不同的。這樣在鐵磁金屬中,參與輸運的兩種取向的電子在數量上是不等的,所以傳導電流也是自旋極化的。同時由于兩個子帶在費米面處的電子態密度不同,不同自旋取向的電子在鐵磁金屬中受到的散射也是不同的。

以自旋電子器件MRAM為例,這是一種非揮發性、隨機存取、長效性和高速性的存取器。鐵磁體的磁性不會由于掉電而消失,所以它并不像一般的內存一樣具有揮發性。關掉電源后,MRAM仍可以保持記憶完整,中央處理器讀取資料時,不一定要從頭開始,隨時可用相同的速率從內存的任何位置讀寫信息,具有永久性,在永存上面大有可為。
編輯:lyn

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