Magnetic-ferroelectric synergic control of multilevel conducting states in van der Waals multiferroic tunnel junctions towards in-memory computing

多铁性 铁电性 范德瓦尔斯力 材料科学 凝聚态物理 纳米技术 物理 量子力学 光电子学 分子 电介质
作者
Zhou Cui,Baisheng Sa,Kan‐Hao Xue,Yinggan Zhang,Rui Xiong,Cuilian Wen,Xiangshui Miao,Zhimei Sun
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:16 (3): 1331-1344 被引量:24
标识
DOI:10.1039/d3nr04712a
摘要

van der Waals (vdW) multiferroic tunnel junctions (MFTJs) based on two-dimensional materials have gained significant interest due to their potential applications in next-generation data storage and in-memory computing devices. In this study, we construct vdW MFTJs by employing monolayer Mn2Se3 as the spin-filter tunnel barrier, TiTe2 as the electrodes and In2S3 as the tunnel barrier to investigate the spin transport properties based on first-principles quantum transport calculations. It is highlighted that apparent tunneling magnetoresistance (TMR) and tunneling electroresistance (TER) effects with a maximum TMR ratio of 6237% and TER ratio of 1771% can be realized by using bilayer In2S3 as the tunnel barrier under finite bias. Furthermore, the physical origin of the distinguished TMR and TER effects is unraveled from the k||-resolved transmission spectra and spin-dependent projected local density of states analysis. Interestingly, four distinguishable conductance states reveal the implementation of four-state nonvolatile data storage using one MFTJ unit. More importantly, in-memory logic computing and multilevel data storage can be achieved at the same time by magnetic switching and electrical control, respectively. These results shed light on vdW MFTJs in the applications of in-memory computing as well as multilevel data storage devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小小薛发布了新的文献求助10
1秒前
路口发布了新的文献求助10
1秒前
Oracle应助辞忧采纳,获得100
2秒前
Lucas应助走四方采纳,获得10
3秒前
大模型应助王大蒜采纳,获得10
5秒前
7秒前
韩笑笑完成签到,获得积分10
7秒前
Marina完成签到,获得积分10
7秒前
renovel完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
芃芃完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
无心球宝宝完成签到,获得积分10
11秒前
Asou发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
15秒前
stella发布了新的文献求助10
15秒前
TH完成签到 ,获得积分10
15秒前
脑洞疼应助vchen0621采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
18秒前
乐求知发布了新的文献求助10
19秒前
小小薛完成签到,获得积分10
19秒前
坚定铸海发布了新的文献求助10
20秒前
Copyright应助林先生采纳,获得10
20秒前
爆米花应助温暖煎饼采纳,获得10
21秒前
文艺的白羊完成签到,获得积分10
22秒前
zero完成签到 ,获得积分10
22秒前
Hoshieko发布了新的文献求助10
23秒前
nzcb发布了新的文献求助10
26秒前
田様应助liuuuuuu采纳,获得10
26秒前
素心完成签到 ,获得积分10
30秒前
Jasper应助WWW采纳,获得10
31秒前
D02G完成签到,获得积分20
31秒前
Eason完成签到 ,获得积分10
32秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7430723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9032583
关于积分的说明 19243075
捐赠科研通 7058127
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3236350
关于科研通互助平台的介绍 2399967
邀请新用户注册赠送积分活动 2219449