摘要：
面向後摩爾時代的半導體産業需求，自旋電子器件提供了集存儲與運算為一體的高速度和低功耗解決方案。本報告主要探讨基于量子材料體系的新型自旋電子器件，包括：(1) 通過拓撲絕緣體表面态的自旋-軌道鎖定效應，突破傳統金屬材料中<100%的電子-自旋轉換效率，從而顯著降低自旋軌道力矩驅動的磁性随機存取器(SOT-MRAM)的功耗。(2) 通過反鐵磁耦合的亞鐵磁材料，将SOT-MRAM的操作速度從納米提高到皮秒量級；進一步調控界面的DMI和磁各向異性，觀測到小于200納米具有實空間拓撲保護性質的新型磁結構-磁性斯格明子，并且通過電壓非易失地操控磁性斯格明子的産生和湮滅。 (3) 采用基于磁性絕緣體的異質結構，實現通過純磁子自旋流操控的磁子自旋器件，從而避免電子運動産生的焦耳熱，顯著降低器件的功耗。
