1.一种基于压控磁各向异性的存储单元,其特征在于,包括自旋轨道矩产生层以及设置于自旋轨道矩产生层上的磁隧道结;所述磁隧道结包括依次层叠的磁性金属层、间隔层、自由层、势垒层以及参考层,磁性金属层与自由层通过间隔层耦合形成反铁磁结构;在自旋轨道矩产生层与参考层之间被施加电压且自旋轨道矩产生层被施加自旋轨道矩电流的条件下,所述反铁磁结构的磁性金属层、间隔层及自由层在层间DMI效应和RKKY效应作用下,使自由层的磁矩发生确定性翻转,以使自由层的磁矩方向与参考层的磁矩方向平行或反平行,具体包括:在自旋轨道矩产生层与参考层之间施加电压时,通过压控磁各向异性效应减弱自由层的磁各向异性,使自由层受到层间DMI效应的影响增大,磁各向异性减弱的自由层在磁性金属层与自由层的RKKY效应作用下实现磁矩的确定性翻转;所述自由层的磁矩翻转方向是根据施加在自旋轨道矩产生层的自旋轨道矩电流的方向确定的。
2.根据权利要求1所述的基于压控磁各向异性的存储单元,其特征在于,通过以下方式调控自由层的磁矩翻转方向,使自由层的磁矩方向与参考层的磁矩方向平行:在自旋轨道矩产生层与参考层之间施加电压时,通过压控磁各向异性效应减弱自由层的磁各向异性,使自由层受到层间DMI效应的影响增大,自由层的磁矩翻转至层间DMI效应所决定的面内方向-x,面内方向的自由层在RKKY效应下使磁性金属层产生与自由层的磁矩方向相反的等效场H RKKY ;在自旋轨道矩产生层被施加+y方向的电流时,产生自旋轨道力矩沿电流方向+y的等效场H SOT ,以产生垂直于等效场H RKKY 方向-z的有效场H eff ,将磁性金属层的磁矩翻转至确定的垂直方向-z;在撤去自旋轨道矩产生层与参考层之间的电压以及自旋轨道矩产生层的自旋轨道矩电流时,自由层在RKKY效应下与磁性金属层构成反铁磁耦合,自由层的磁矩翻转至沿+z方向,使自由层的磁矩方向与参考层的磁矩方向平行。
3.根据权利要求1所述的基于压控磁各向异性的存储单元,其特征在于,通过以下方式调控自由层的磁矩翻转方向,使自由层的磁矩方向与参考层的磁矩方向反平行:在自旋轨道矩产生层与参考层之间施加电压时,通过压控磁各向异性效应减弱自由层的磁各向异性,使自由层受到层间DMI效应的影响增大,自由层的磁矩翻转至层间DMI效应所决定的面内方向-x,面内方向的自由层在RKKY效应下使磁性金属层产生与自由层的磁矩方向相反的等效场H RKKY ;在自旋轨道矩产生层被施加-y方向的电流时,产生自旋轨道力矩沿电流方向-y的等效场H SOT ,以产生垂直于等效场H RKKY 方向+z的有效场H eff ,将磁性金属层的磁矩翻转至确定的垂直方向+z;在撤去自旋轨道矩产生层与参考层之间的电压以及自旋轨道矩产生层的自旋轨道矩电流时,自由层在RKKY效应下与磁性金属层构成反铁磁耦合,自由层的磁矩翻转至沿-z方向,使自由层的磁矩方向与参考层的磁矩方向反平行。
4.根据权利要求1所述的基于压控磁各向异性的存储单元,其特征在于,所述自旋轨道矩产生层的材料为重金属;所述磁性金属层、自由层以及参考层的材料为铁磁金属;所述势垒层的材料为能够产生压控磁各向异性效应的绝缘材料;所述间隔层的材料为能够产生层间DMI效应的非磁材料。
5.一种存储阵列,包括多个阵列排布的存储单元,其特征在于,所述存储单元为权利要求1所述的基于压控磁各向异性的存储单元。
6.根据权利要求5所述的存储阵列,其特征在于,至少两个存储单元共用同一自旋轨道矩产生层。
7.根据权利要求6所述的存储阵列,其特征在于,每一存储单元的参考层与晶体管的发射极相连,多个晶体管的集电极与自旋轨道矩产生层相连;多个晶体管的基极与指字线相连,通过指字线控制是否在存储单元的自旋轨道矩产生层与参考层之间施加电压。
8.一种磁随机存储器,其特征在于,包括权利要求5-7任一项所述的存储阵列。