自旋存储技术：从大容量硬盘到高性能磁存储器

背景：随着半导体工艺微缩面临瓶颈，摩尔定律逐渐失效，自旋电子学作为后摩尔时代新兴芯片技术，以电子自旋为信息载体，具有非易失性、低功耗和高可靠性等优势，成为发展新型信息器件的关键方向。研究目的：文章系统概述了自旋存储技术的发展脉络，从大容量硬盘存储到高性能磁随机存储器（MRAM），并重点探讨了基于“磁—光—电”交叉融合的新一代超快自旋存储器（如AOS-MRAM）的技术原理与进展，旨在突破传统自旋存储的速度与能耗限制。结论：自旋存储技术正从材料、器件向系统集成演进，STT/SOT-MRAM已实现产业化应用，而基于飞秒激光的全光磁写入（AOS）机制展现出皮秒级超快写入和极低能耗的潜力，尽管面临片上集成等挑战，但“磁—光—电”三元融合为后摩尔时代芯片技术，特别是“存算一体”架构，提供了重要支撑和引领。