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自旋轨道力矩及其在低功耗、超高密度存储和逻辑的应用研究

发布日期:2016-12-01

报告题目:自旋轨道力矩及其在低功耗、超高密度存储和逻辑的应用研究


报告人:游龙 教授


邀请人:颜世申教授


报告时间:2016122 上午 10:00


报告地点:知新楼C1111


摘要:自旋轨道耦合是一个相对论的结果,它将电子的自旋和电子的运动轨道耦合起来。所以,电子的自旋状态可以由自旋-轨道耦合作用来控制, 这使全电学方法控制的自旋器件成为可能。自旋轨道耦合效应同时提供了磁性存储信息的热稳定性和写信息的低功耗性,从而有望解决传统磁性随机存储器的22 nm工艺极限的技术瓶颈。同时,基于自旋轨道耦合效应的存储器(SOT-RAM),可以把低阻抗的写电路与高阻抗的读电路分开,从而避免了强写电流损坏磁性单元MTJ的绝缘层和读电流误写磁存储单元。本报告将围绕降低能耗、提高读/写速度和存储密度,研究设计并制作基于自旋轨道力矩的逻辑和随机存储器件。为进一步降低能耗,本报告也将讨论热及电压辅助下的自旋器件。

 

简历:游龙,华中科技大学教授,近十几年来一直从事与自旋电子技术相关的国际技术前沿课题研究。在非挥发性随机存储器、自旋逻辑电路和场效应晶体管等高性能信息存储、运算和控制器件及其相应的材料领域开创性地提出了多项重要的新技术理念和设计方案,并在实验中得以实现。申请人取得了多项具有国际领先水平的创新性研究成果。领导了美国国防部高级研究计划局(DARPA)、海军办公室(ONR)、美国半导体理事会(SRC)和美国国家自然基金项目(NSF),日本文部科学省和总务省项目,以及中国湖北省重大科技攻关等项目。同时参与了中国国家自然基金重大项目和法国国家研究署等项目。近五年来,以第一或通讯作者在Nature NanotechnologyProceedings of National Academy of Science (PNAS)Applied Physical Letters, NanotechnologyMaterials & Design等期刊发表数篇论文,并以主要作者和合作作者在Nature Materials, Nature Communication, Advanced Materials, Scientific Reports, Physical Review Letters, PNASNano Letters上发表近20篇论文。研究成果被Nat. Commun.Nat. Nanotechnol等重要期刊他引,并被Berkeley NewsNews & Views of  Nat. NanotechnolPhy.OrgScience daily等媒体作为高新技术报道。

 

相关的代表性论文:

1. Saidur Rahman Bakaul, Claudy Rayan Serrao, Michelle Lee, Chun Wing Yeung, Asis Sarker, Shang-Lin Hsu, Ajay Kumar Yadav, Liv Dedon, Long You, Asif Islam Khan, James David Clarkson, Chenming Hu, Ramamoorthy Ramesh, Sayeef Salahuddin. Single crystal functional oxides on silicon, Nature communications, 7:10547 (2016)

2.  M Song, Y Xu, J OuYang, Y Zhang, D Liu, X Yang, X Zou, L You (通信作者), Low current writing perpendicular magnetic random access memory with high thermal stability, Materials & Design, 92:1046-1051(2016).

3.       Long You, OukJae Lee, Debanjan Bhowmik, Dominic Labanowski, Jeongmin Hong, Jeffrey Bokor, Sayeef Salahuddin, Switching of Perpendicular Nanomagnets with Spin Orbit Torque without an External Magnetic Field by Engineering a Tilted Anisotropy, Proceedings of National Academy of Science 12,10310 (2015).

4.  O J Lee, L You, J Jang, V Subramanian, S Salahuddin, Flexible spin-orbit torque devices, Applied Physics Letters,107:252401 (2015).

5Debanjan Bhowmik, Mark Nowakowski, Long You, OukJae Lee, David Keating, Mark Wong, Jeffrey Bokor and Sayeef Salahuddin, Deterministic control of a longitudinal ferromagnetic domain wall by spin orbit torque, Scientific Reports, 5, 11823 (2015).

6.       Min Song, Jiun-Haw Chu*, Jian Zhou, Sefaattin Tongay, Kai Liu, Joonki Suh, Henry Chen, Jeong Seuk Kang, Xuecheng Zou, Long You*(通信作者),  Magnetoresistance oscillations in topological insulator Bi2Te3 nanoscale antidot arrays, Nanotechnology 26, 265301 (2015).

7.       D. Bhowmik#, L. You# (共同第一作者) , S. Salahuddin, Spin Hall effect clocking of nanomagnetic logic without a magnetic field, Nature Nanotechnology959 (2014).

9.       X. Marti, I. Fina, C. Frontera, Jian Liu, P. Wadley, Q. He, R. J. Paull, J. D. Clarkson, J. Kudrnovský, I. Turek, J. Kuneš, D. Yi, J-H. Chu,C. T. Nelson, L. You, E. Arenholz, S. Salahuddin, J. Fontcuberta, T. Jungwirth & R. Ramesh, Room temperature antiferromagnetic memory resistor, Nature Materials ,13, 367 (2014).