中国科学院物理研究所韩秀峰课题组日前研制出一种新型磁随机存取存储器原理型器件。

    中国科学院物理研究所韩秀峰课题组日前研制出一种新型磁随机存取存储器(MRAM)原理型器件，这种存储器屏弃传统采用椭圆形磁性隧道结作为存储单元、双线制脉冲电流产生、合成脉冲磁场驱动比特层磁矩翻转的做法。它采用100纳米尺度下的磁矩闭合型纳米环状磁性隧道结作为存储单元，正负脉冲极化电流直接驱动比特层磁矩翻转的工作原理，解决了常规MRAM相对功耗高、存储密度低等瓶颈问题。目前，该器件利用500微安至650微安脉冲极化电流就可以直接驱动存储单元比特层的磁矩翻转进行写操作，并有望进一步优化和降低写操作电流，而读操作只需要10到20微安的脉冲电流。

    该原理型设计方案具备如下优点：一是可以减小写电流的大小，降低功耗和热噪声；二是降低存储单元内部比特层和参考层之间以及近邻比特单元之间的静态和动态磁耦合，保证存储单元反转过程中写操作的均匀性和一致性，降低磁噪声；三是易加工和易制备，易于保证存储单元形状上的均匀性和一致性，更易于与现有的0.18μm、0.13μm、和 0.09μm 的半导体集成电路工艺相匹配，有望获得256 Mbit/inch2或直至6 Gbit/inch2以上的存储密度和容量；四是在同样层状结构和材料的制备条件下，更容易获得高磁电阻TMR比值；五是能显著简化磁性隧道结的结构和MRAM制备工艺过程，降低制造成本。总之，基于这一新的设计理念和结构，可以极大的提升研制高性能低成本MRAM产品的可行性，从而提高MRAM的生存力和竞争力，有利于加快国际上MRAM产品研发及产业化的步伐。

    该项研究开始自2002年，曾获得“973”专项、中科院知识创新工程课题、国家自然科学基金的资助，于去年11月7日通过中科院的成果鉴定。

    新型磁随机存储器(MRAM)是未来新一代计算机、信息和通信技术中的核心器件，具有数据非易失性、抗辐射性、高速、高密度、低功耗、长寿命等特点。新型磁随机存储器(MRAM)不仅能对信息工具的更新换代起到重要的推动作用，而且对信息和通信技术中信息快速交换、安全处理和永备保存等关键技术的发展也能起到促进作用，在未来的信息产业、家电和工业设施方面拥有数百亿的市场价值。 

来源：中国科学院