На протяжении уже двух десятилетий ведётся активная разработка технологий магнитной памяти произвольного доступа (Magnetic Random Access Memories, MRAM). Информация в MRAM кодируется в ориентации вектора намагниченности. Такую память можно перезаписывать с большой скоростью неограниченное количество раз, причём данные сохраняются при отключенном питании. Все это делает MRAM перспективным вариантом для замены сегодняшних устройств полупроводниковой памяти SRAM и DRAM, имеющих ряд серьёзных недочетов.

Главным нерешенным вопросом в разработке MRAM остается эффективный способ инвертирования намагниченности. В этом отношении большой интерес представляет перемагничивание, индуцированное спин-орбитальным моментом (Spin-Orbit-Torque, SOT). Теоретически этот метод позволяет изменять магнитную ориентация всего за несколько наносекунд.

Группа исследователей из Университета Тохоку (Япония) показала принципиально новую схему SOT-индуцированной магнитной коммутации. В отличие от прежних схем, направление тока записи не ортогонально вектору намагниченности, а коллинеарно ему. Были разработаны трехконтактные устройства новой структуры с туннельным магнитным переходом на базе Ta/CoFeB/MgO. С их применением процедура переключения была успешно продемонстрирована в действии.

Плотность тока, требовавшаяся для перемагничивания, оказалась достаточно мала, а различие сопротивлений для состояний «0» и «1» — достаточно велико, чтобы можно было считать новую структуру возможным кандидатом для приложений MRAM, в том числе сверхпродуктивных и сверхэкономичных схем для экосистемы Интернета Вещей (IoT)

Кроме того, новая структура может найти применение как полезный инструмент для более глубокого изучения физики SOT-индуцированной коммутации, где все ещё остаётся много непонятных моментов.