自旋轨道输运系统 TTT-SOT

自旋电子学经过数十年的发展，在非易失性磁存储方面凸显出巨大的潜力，被视为未来存储设备的重要方向，也被工业界广泛重视。它能够在缩小技术规模的同时，解决当前电子电路中功率耗散增加的问题。基于自旋电子学的结构利用电子的自旋自由度，使其具有零待机泄漏、低功耗、良好的读写性能、非易失性，以及与当前基于 CMOS 技术的电子电路易于三维集成的特点。所有这些优势推动了在存储单元中使用自旋电子器件的积极研究活动，也改变了未来内存中处理架构的概念。

通过对半导体两端/三端逻辑器件进行一整套完整的电输运测试，实现磁阻、正?；舳?，反常霍尔，谐波霍尔测试，脉冲电流驱动磁畴翻转等。获得待测样品电学性能参数，例如霍尔电压，磁阻，写入功耗，读取稳定性，有助于分析物理过程的机理，帮助制造商优化MRAM器件的设计和制造流程，提高其品质和性能指标。

托托科技TTT-SOT是一款自旋轨道输运系统测量仪器，具备测量速度快、精度高、操作简单等优点。

用途：获取磁性材料的矫顽力、饱和磁场，自旋霍尔角、DMI有效场，快速筛查样品，辅助调整样品制备工艺。

应用示例

① 磁阻测试 ② 脉冲驱动磁畴翻转测试 ③反?；舳馐?④ 平面霍尔测试 ⑤ 谐波霍尔测试 ⑥ Loop shift 表征 DMI 有效场测试

产品定位/推荐

该系统的定位是为客户提供稳定、快捷的自旋电输运测量设备。如需更多附加功能，例如：磁畴成像，微区测量，集成温控设备，集成电学测量设备，集成样品扫描成像等选项，我们建议客户考虑 TTT-Mag-Kerr Microscope 系列产品。

测试数据

1.       磁阻测试

图1.1 磁阻接线设置

2. 脉冲驱动磁畴翻转测试

图2.1 （a）脉冲驱动磁畴翻转示意图；（b）电流驱动磁畴翻转测量反?；舳叵撸唬╟）扫描写入脉冲/Write pulse，用读取脉冲/Read pulse来采集霍尔电压，降低热效应；（d）设备装置示意图，器件和水平磁场的夹角为0；

图2.2 脉冲驱动磁畴翻转反常霍尔接线设置；

图2.3 脉冲驱动磁畴翻转测试数据

2.       反常霍尔测试

图3.1 （a）器件结构（b）反常霍尔曲线（c）反?；舳璞覆馐陨柚?

图3.2 反?；舳酉呱柚?

图3.3 面外样品测试数据

图3.4 面内样品测试数据

3.       平面霍尔测试

图4.1（a）器件结构；（b）平面霍尔随外磁场强度变化曲线；（c）平面霍尔设备测试设置；

图4.2 平面霍尔接线设置

图4.3 平面霍尔测试数据

5.       谐波霍尔测试

A.小场谐波霍尔测试

图5.1 （a）Longitudinal scheme/纵向测量，transverse scheme/横向测量；（b）纵向/横向，一阶和二阶谐波霍尔测量数据；（c）设备装置示意图；

图5.2 谐波霍尔测试接线图

 B.大场谐波霍尔测试

图5.3（a）Longitudinal scheme/纵向测量，一阶和二阶测量谐波霍尔测量数据； （b）transverse scheme/横向测量，一阶和二阶谐波霍尔测量数据；（c）设备装置示意图，器件和水平磁场的夹角为4°；

图5.4 一次谐波霍尔测试数据

图5.5 二次谐波霍尔测试数据

C.       面内转角谐波霍尔测试

图5.6 （a）面内转角测量SOT谐波霍尔信号示意图；（b）一阶和二阶谐波霍尔测量数据；（c）设备装置示意图；

图5.7 一次面内转角谐波霍尔测试数据

图5.8 二次面内转角谐波霍尔测试数据

6. Loop shift 表征 DMI 有效场测试

图6.1 （a） Loop shift表征DMI有效场示意图；（b）水平磁场下，正负直流电流下反?；舳叵撸唬╟）反?；舳叵咂盟娴缌髅芏鹊谋浠?；（d） 偏置场随水平磁场变化曲线，得SOT有效场和DMI有效??；（e）反向水平辅助磁场对SOT有效场方向的调控；（f）正向水平水平辅助磁场对SOT有效场方向的调控；（g）设备装置示意图，器件和水平磁场的夹角为0，X轴磁铁提供水平方向磁场，Y轴磁铁提供样品法线方向的扫描磁?。?