自旋电子器件具有非易失、低功耗、高速度等优点，在信息存储、存内计算以及神经形态计算等领域具有重要的应用价值。SOT效应能够有效调控磁矩的取向，有望突破自旋电子器件速度和寿命的物理限制。如何提高SOT效率，降低磁矩翻转的临界电流和功耗，是需要解决的一个关键问题。拓扑材料（比如拓扑绝缘体、拓扑半金属等）具有拓扑能带结构和独特的自旋构型，表现出奇异的物理特性和强的SOT效应。因此，我们希望通过开展基于拓扑材料的SOT研究，能够显著降低信息存储器件的功耗，推动拓扑材料在实际自旋电子器件中的应用。

AMR：请和大家分享一下这个领域可能会出现的研究机会

面向SOT信息存储器的实际应用，信息写入速度、临界驱动电流、信息保持时间、器件寿命以及半导体工艺兼容性等方面都要满足特定的要求。因此如何使基于拓扑材料的SOT器件具备上述应用特征要求，还需系统深入研究，比如提升拓扑材料及其异质结的SOT综合性能；制备出高热稳定性、大面积的拓扑薄膜材料；实现无外磁场辅助的SOT驱动垂直磁矩翻转以及探索器件集成工艺等。希望通过科研人员的不断努力，将来能够实现基于拓扑材料的高性能自旋器件实际应用。

AMR：您对该领域的发展有何愿景?

希望该领域充分开展交叉研究，面向应用领域培养更多人才，开发出满足实际应用需求的拓扑材料以及拓扑自旋器件，实现高性能的信息存储与计算功能。

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/accountsmr.2c00123