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北航磁隧道结赋能磁旋逻辑读出信号跃升
8 小时前
近日，北京航空航天大学集成电路学院赵巍胜、张悦、张昆课题组在磁旋逻辑器件（MESO）研究领域取得重大突破。针对MESO长期受限于“自旋-电荷转换读出信号过弱”的瓶颈，研究团队首次提出“磁隧道结（MTJ）增强型MESO逻辑”新架构，通过共享铁磁层实现“逻辑运算+磁存储”一体化设计，利用MgO基磁隧道结的“自旋过滤效应”和电阻差异特性，从“自旋极化增强”与“电流调制放大”双维度破解读出信号微弱难题。实验结果显示，该架构成功将器件读出电压从微伏级提升至室温1.5毫伏级，较传统MESO器件提升两个数量级，创下同类器件室温读出信号新纪录。相关成果以《Giant spin-orbit magnetic state readout enhanced by a magnetic tunnel junction》为题发表于国际顶级期刊《Nature Communications》，为后摩尔时代超低功耗逻辑芯片的实用化提供了全新路径。该研究由杭州北京航空航天大学国际创新研究院自旋芯片全国重点实验室与北航集成电路科学与工程学院合作完成，获国家自然科学基金重大研究计划等项目支持。
