Exploitation de l'effet Hall orbital dans la mémoire MRAM par couple spin-orbite

Les dispositifs de mémoire à accès aléatoire magnétique par couple spin-orbite (SOT MRAM) offrent une efficacité énergétique améliorée, une non-volatilité et des performances supérieures par rapport à la RAM statique, ce qui les rend idéaux, par exemple, pour les applications de mémoire cache. Un basculement magnétique efficace, une longue rétention des données et une intégration à haute densité dans les SOT MRAM nécessitent des ferromagnétiques (FM) avec une anisotropie magnétique perpendiculaire (PMA) associée à de grands couples renforcés par l'effet Hall orbital (OHE). Nous avons conçu un FM Co/Ni3 PMA sur des couches OHE sélectionnées (Ru, Nb, Cr) et avons étudié le potentiel d'une conductivité Hall orbitale (OHC) plus grande théoriquement prédite pour quantifier le couple et le courant de commutation dans les empilements OHE/Co/Ni3. Nos résultats démontrent une amélioration d'environ 30 % de l'efficacité du couple de type amortissement avec un signe positif pour la couche OHE Ru comparée à une couche Pt pure, accompagnée d'une réduction d'environ 20 % du courant de commutation pour Ru par rapport à Pt pur à travers plus de 250 dispositifs, entraînant une réduction de plus de 60 % de la puissance de commutation. Ces résultats valident l'application du Ru dans des dispositifs pertinents dans des contextes industriels, soutenant les prédictions théoriques concernant son OHC supérieur. Cette investigation met en évidence le potentiel des couples orbitaux améliorés pour améliorer les performances de la SOT-MRAM assistée par orbite, ouvrant la voie à la technologie mémoire de nouvelle génération.