Typical applications of high-performance magnetic tunnel junctions in magnetic random access memory and artificial intelligence
Year: 2025
Type: article
Abstract: 自旋电子器件，以磁性隧道结(Magnetic Tunnel Junction, 简称MTJ)为典型代表，因其优异的数据非易失性、高速度、低能耗、长数据保持时间、长循环读写寿命、小尺寸、CMOS兼容性、抗辐射等优点，自诞生之日起，已经成功地应用于磁敏传感器、硬盘磁读头、磁随机存储器等关键核心元器件中，深刻地改造了磁存储工业的面貌。该展望论文(Perspective)，首先简要回顾MTJ器件的演化历程，再介绍STT-尤其是SOT-MRAM和SOT-MTJ方面的最新研发进展，最后再详细介绍MTJ除传感器和磁随机存储器(Magnetic Random Access Memory, 简称MRAM)以外的一类新的应用场景--真随机数发生器(True Random Number Generators, 简称TRNG)、概率比特和概率神经网络，着重介绍真随机数发生器在(1)玻尔兹曼机和人工智能、(2)任意概率分布函数随机数发生器这两方面的应用情况。该方向有望为自旋电子器件开辟差异化于其他新型非易失性存储器的应用领域，为自旋电子学的可持续发展带来新的增长点。
Authors: CaiHua WAN, XiuFeng HAN
Institutions: Chinese Academy of Sciences, Institute of Physics
Language: English
Subfield: Atomic and Molecular Physics, and Optics
Field: Physics and Astronomy
Domain: Physical Sciences
Open Access status: bronze
OpenAlex ID: W4409438897