报告简介

基于自旋的磁性存储器具备高速、低功耗和非易失性等优势，有望成为突破集成电路“后摩尔时代”瓶颈的解决方案之一。其中，以自旋转移矩（spin-transfer torque）的第二代磁性存储器已经实现全面量产，并开始运用在嵌入式系统中加快数据存储和计算速度。同时，基于自旋轨道矩（spin-orbit torque）的磁性存储器，以更低功耗、更快速度和更长使用寿命，有望替代传统SRAM、成为下一代磁性存储器的解决方案，也是当前学术和工业界共同追逐的焦点。在过去十余年，研究人员提出了多种基于自旋轨道矩的器件设计方案，分别展示了优越的操作速度、使用寿命等。然而，截至目前还难以全面满足工业生产的各项性能指标。距离实现工业量产，仍然存在一些困难亟待解决。本次报告中，将主要结合工业生产需求和基础研究，首先介绍自旋轨道矩磁性存储器的发展历程和发展路线。随后，重点介绍当前研发过程中的主要难题。同时，介绍针对不同的问题所提出的解决方案。最后，对磁性存储器的研发的总结和展望。

报告人简介

蔡凯明，华中科技大学教授、博士生导师。2011年于华中科技大学取得学士学位，2017年于中国科学院半导体研究所取得博士学位，2017年至2020年在新加坡国立大学从事博士后研究，2021年至2023年6月在比利时欧洲微电子中心（IMEC）任高级研究员（永久职位）。2023年6月起，入职华中科技大学物理学院，继续从事自旋电子学器件物理研究。自2011年攻读博士研究生开始磁性存储器研究工作。随后，博士后研究期间开展高频高速磁存储研究。就职于IMEC期间，为自旋轨道矩-磁性存储器器件研发负责人。十余年专注磁存储器研究，解决了其从基础科学向工业生产中的诸多难题，具备丰富的基础研究和工业研发经验，并取得了一系列国际影响力的创新性成果。近年来，在国内外学术期刊和会议发表论文40余篇。其中，以第一作者或通讯作者论文包括Nature Electronics、Nature Materials、IEEE Symposium on VLSI Technology and Circuits、IEEE International Electron Devices Meeting、Nano Letters、Advanced Materials等，以主要合作者在Science、Nature Nanotechnology、Nature Communications、Science Advances、Physical Review Letters等期刊发表文章30余篇，并申请了国际/国内专利8项。截至目前，研究成果引用约2300余次。

邀请人：万蔡华 (82648063, wancaihua@iphy.ac.cn)