日本产业技术综合研究所实现压控磁各向异性驱动的静态磁化翻转

  2026年4月，日本产业技术综合研究所Hiroyasu Nakayama团队等在《Nature Materials》上发表《人工反铁磁多层结构实现压控磁各向异性驱动的静态磁化翻转》论文。
  基于压控磁各向异性（VCMA）的电压诱导磁化翻转，有望支持非易失性磁阻随机存取存储器等自旋电子器件实现低功耗写入。但传统VCMA驱动的动态磁化翻转，即使皮秒级脉冲宽带偏差也可能导致翻转失败。研究人员运用具有层间交换耦合的人工反铁磁三层结构（Co（1.1  nm）/Ru（0–0.9  nm）/Co（1.1 nm）），隧道结横向尺寸仅为10×8 μm2。实现VCMA驱动的静态磁化翻转。其中，有效交换场主要受垂直磁各向异性调制，而垂直磁各向异性由压控磁各向异性高效控制。实验表明，对该人工反铁磁结构施加静态双极性电压，能够实现可重复双向翻转。与传统动态翻转不同，VCMA驱动的静态翻转能够在较大脉冲宽度上（50 ns以上）实现。
  该研究实现VCMA驱动的静态翻转，或支持发展各类超低功耗自旋电子器件。
  DOI：https://doi.org/10.1038/s41563-026-02575-w

VCMA驱动的静态磁化翻转