自旋轨道矩磁随机存储器（SOT-MRAM）具备非易失性、超低功耗（约0.1 pJ/bit）、亚纳秒级写入速度及高器件耐久性等优势，被认为是替代最后一级缓存LLC的重要技术路径。过去十余年间，该技术快速发展，存储容量已达8 Mb，在嵌入式存储等领域展现出广阔的应用前景。
为进一步提升SOT-MRAM的性能，降低器件写入电流、提升尺寸微缩性成为当前主要发展方向。本次报告中，我将介绍SOT-MRAM的器件原理和发展现状，并重点讨论基于交换偏置（Exchange bias: EB）效应或轨道矩（Orbital torque: OT）效应的两类新型SOT器件，即EB-MRAM和OT-MRAM器件。在EB-MRAM器件方面，我将介绍反铁磁/铁磁界面交换偏置的电学调控，以及如何基于交换偏置实现全电学写入、抗磁场存储和高密度的磁存储器件，并讨论该类器件的主要技术瓶颈；在OT-MRAM器件方面，我将简要介绍轨道流的产生及轨道-自旋转化过程，并重点讨论轨道矩驱动的皮秒级超快磁存储器件，以及该类器件在降低写入功耗并提升存储单元密度的前景。

嘉宾介绍：朱道乾，北京航空航天大学集成电路科学与工程学院副教授。2022年于北航获博士学位，随后留校从事博士后研究（2022–2024年），2024年底出站并入职北航集成电路学院。长期从事磁存储器件领域的基础研究，以第一作者或通讯作者（含共同）在Nature Electronics、IEEE IEDM、Nano Letters等期刊及会议发表论文10余篇，其中3篇入选ESI高被引论文，谷歌学术总引用3000余次。获授权美国发明专利1项、中国发明专利3项。曾获北京市自然科学一等奖（排名第7）。