電子自旋器件是將自旋屬性引入半導(dǎo)體器件中，用電子電荷和自旋共同作為信息的載體，稱為電子自旋器件，已研制成功的自旋電子器件包括巨磁電阻、自旋閥、磁隧道結(jié)和磁性隨機(jī)存取存儲器。

自旋電子器件的優(yōu)勢和應(yīng)用

由于自旋電子器件比傳統(tǒng)電子器件具有諸多優(yōu)點(diǎn)，所以，自Baibich等人報(bào)道巨磁阻效應(yīng)后，國際上就開始了自旋電子器件的研制。自旋電子器件主要是基于鐵磁金屬，已研制成功的自旋電子器件包括巨磁電阻、自旋閥和磁隧道結(jié)和磁性隨機(jī)存取存儲器。

自旋電子器件由于兩個(gè)子帶在能量上的差別，使得兩個(gè)子帶的占據(jù)情況并不相同。在費(fèi)米面處，自旋向上和自旋向下的電子態(tài)密度也是不同的。這樣在鐵磁金屬中，參與輸運(yùn)的兩種取向的電子在數(shù)量上是不等的，所以傳導(dǎo)電流也是自旋極化的。同時(shí)由于兩個(gè)子帶在費(fèi)米面處的電子態(tài)密度不同，不同自旋取向的電子在鐵磁金屬中受到的散射也是不同的。

以自旋電子器件MRAM為例，這是一種非揮發(fā)性、隨機(jī)存取、長效性和高速性的存取器。鐵磁體的磁性不會由于掉電而消失，所以它并不像一般的內(nèi)存一樣具有揮發(fā)性。關(guān)掉電源后，MRAM仍可以保持記憶完整，中央處理器讀取資料時(shí)，不一定要從頭開始，隨時(shí)可用相同的速率從內(nèi)存的任何位置讀寫信息，具有永久性，在永存上面大有可為。