MRAM引领存储器绿色革命，或成DRAM替代方案

近年来，为了解决传统动态随机存取存储器（DRAM）的局限性，市场开始研发新型存储器技术。磁阻式随机存取存储器（MRAM）因其非易失性、高速读写能力、更大的存储容量和更高的耐用性而备受关注。尽管如此，如何降低数据写入过程中的能耗仍是MRAM面临的主要挑战。  
据外媒报道，日本大阪大学的研究团队在《Advanced Science》期刊上发表了一项突破性研究，展示了一种显著减少MRAM写入能耗的新技术。这项技术使用电场代替传统的电流写入方式，从而降低能耗，使MRAM在节能方面更具优势，有望成为DRAM的潜力替代方案。  
传统DRAM的存储单元由电晶体和电容构成，其存储的数据是易失性的，需要持续供能以保持数据。而MRAM通过磁性状态实现数据的写入和存储，因此具备非易失性存储的特性。研究人员指出，MRAM依赖磁化状态，而非电容器中的充电状态，这使得其在待机模式下的能耗显著低于DRAM，展现出较大的替代潜力。  
目前，MRAM通常依赖电流切换磁性通道中的磁化方向，以实现数据存储。然而，切换过程中所需的大电流会产生大量热量，导致能耗增加。为解决这一问题，研究人员开发了一种新型电场控制元件。该技术通过多铁异质结构实现磁化方向的电场切换，其性能由逆磁电（CME）耦合系数表示，数值越大，磁化响应越强。  
此前研究中，团队使用了一种CME耦合系数超过10⁵ s/m的多铁异质结构，但铁磁层（Co₂FeSi）的结构波动使磁各向异性的稳定性难以保证，从而影响了电场操作的可靠性。为此，研究人员在铁磁层和压电层之间加入了一层超薄钒金属，以改善界面质量。这一改进不仅提高了磁各向异性的控制能力，还显著增强了CME效应，与未使用钒金属层的装置相比表现更优。  
研究显示，通过优化电场操作，可在零电场下实现可靠的非易失性二进制状态。这满足了实用化磁电（ME）-MRAM的两个关键要求：零电场下的非易失性存储和强大的CME效应。研究人员表示，未来制造商能够基于这一技术开发出低功耗、高安全性的ME-MRAM装置，可广泛应用于需要高效存储的各类场景。  
这项研究为MRAM技术的发展指明了新方向，并推动其在节能存储领域中的潜力进一步释放，成为引领存储器绿色革命的重要力量。