1.基本信息

姓名：张昆

性别：男

出生年月：1989-12-20

毕业院校：山东大学

学位：理学博士学位

所在单位：集成电路科学与工程学院

主要职务：副教授（教研岗）

学科：微电子学与固体电子学

联系方式：15063398763

办公地点：第一馆二楼223

电子邮箱：Zhang_Kun@buaa.edu.cn

2.科研成果

人工智能、物联网、大数据等新兴应用对芯片的能效要求越来越高，而电子输运相关量子效应在微纳尺度下显著增强，限制了半导体器件的能效提升。在此背景下，基于电子自旋自由度调控的新型自旋电子学器件能够实现低功耗、高速度以及非易失的信息处理和存储，成为作为极具潜力的解决方案。围绕新型自旋电子器件的信息读取、写入以及存内计算应用开展大量工作，部分代表性工作如下：

1）通过耦合隧穿磁阻效应和整流效应构建自旋多态存储单元，实现开关比和稳定、可控的多电阻态，满足高性能的神经形态计算要求，推动基于自旋电子器件的人工智能应用发展；

2）构建多种新型自旋电子器件（例如，整流隧穿磁阻器件、二极管辅助ZnCoO磁阻器件），并引入独特磁电对称性，在存内计算的基础上实现了可重构布尔逻辑功能，显著提高运算效率；

3）针对自旋电子器件的磁电阻比值较低，应用过程中容易导致信息读取错误的问题，首次提出整流隧穿磁电阻效应，实现高磁电阻比值，为高可靠信息读取提供新的解决方案；

4）将垂直成分梯度引入[Pt/Co]_n超晶格结构，打破材料对称性，实现了高效体自旋轨道矩效应，在低临界电流密度下实现磁矩翻转，为高密度、低功耗信息存储奠定基础。

目前已经以第一作者/通讯作者身份发表包括Appl. Phys. Rev.、Adv. Sci.在内SCI论文12篇，其中10篇为Q1区，并且两篇被选为亮点论文，四篇被选为封面文章，合作发表SCI论文50余篇，申请国家发明专利10余项，部分文章如下：

[1] K. Zhang, L. Chen, Y. Zhang, B. Hong, Y. He, K. Lin, Z. Zhang, Z. Zheng, X. Feng, Y. Zhang, Y. Otani, and W. Zhao, Efficient and Controllable Magnetization Switching Induced by Intermixing-enhanced Bulk Spin–orbit Torque in Ferromagnetic Multilayers, Appl. Phys. Rev. 9, 011407 (2022).（IF=19.2，选为亮点论文）

[2] K. Zhang, X. Jia, K. Cao, J. Wang, Y. Zhang, K. Lin, L. Chen, X. Feng, Z. Zheng, Z. Zhang, Y. Zhang, and W. Zhao, High On/Off Ratio Spintronic Multi‐Level Memory Unit for Deep Neural Network, Adv. Sci. 9, 2103357 (2022).（IF=16.8，选为封面论文）

[3] K. Zhang, K. Cao, Y. Zhang, Z. Huang, W. Cai, J. Wang, J. Nan, G. Wang, Z. Zheng, L. Chen, Z. Zhang, Y. Zhang, S. Yan, and W. Zhao, Rectified Tunnel Magnetoresistance Device with High On/Off Ratio for In-Memory Computing, IEEE Electron Device Lett. 41, 928 (2020).（SCI期刊论文，选为封面论文）

[4] K. Zhang, Y. Zhang, Z. Zhang, Z. Zheng, G. Wang, Y. Zhang, Q. Liu, S. Yan, and W. Zhao, Large Magnetoresistance and 15 Boolean Logic Functions based on a ZnCoO Film and Diode Combined Device, Adv. Electron. Mater. 5, 1800812 (2019). （SCI期刊论文，选为封面论文）

[5] Z. Li, K. Zhang,*L. Shen, X. Xie, W. Chen, Z. Zhou, L. Lu, M. Liu, S. Yan, W. Zhao, and Q. Leng, ACS Applied Electronic Materials 4, 4033 (2022). （SCI期刊论文，选为封面论文）

[6] K. Zhang, Q. Huang, Y. Yan, X. Wang, J. Wang, S. Kang, and Y. Tian, Rectification Mnetoresistance Device: Experimental Realization and Theoretical Simulation, Appl. Phys. Lett. 109, 213503 (2016). （SCI期刊论文）

[7] K. Zhang, Y. Cao, Y. Fang, Q. Li, J. Zhang, C. Duan, S. Yan, Y. Tian, R. Huang, R. Zheng, S. Kang, Y. Chen, G. Liu, and L. Mei, Electrical Control of Memristance and Magnetoresistance in Oxide Mgnetic Tunnel Junctions, Nanoscale 7, 6334 (2015).（ SCI期刊论文）

[8] K. Zhang, H. Li, P. Grünberg, Q. Li, S. Ye, Y. Tian, S. Yan, Z. Lin, S. Kang, Y. Chen, G. Liu, and L. Mei, Large Rectification Magnetoresistance in Nonmagnetic Al/Ge/Al Heterojunctions, Sci. Rep. 5, 14249 (2015).（SCI期刊论文）

[9] R. Hao,* K. Zhang,* Y. Li, Q. Cao, X. Zhang, D. Zhu, and W. Zhao, Probing the Magnetization Switching with In-plane Magnetic Anisotropy through Field-modified Magnetoresistance Measurement Chinese Phys. B 31, 017502 (2022).（SCI 期刊论文，选为亮点论文）

[10] J. Nan,* K. Zhang,* Y. Zhang, S. Yan, Z. Zhang, Z. Zheng, G. Wang, Q. Leng, Y. Zhang, and W. Zhao, A Diode-enhanced Scheme for Giant Magnetoresistance Amplification and Reconfigurable Logic, IEEE Access 8, 87584 (2020).（SCI期刊论文）

3.科研项目

[1] 主持加强计划—重点研究项目（在研）；

[2] 主持国家自然科学基金—青年科学基金项目（在研）；

[3] 主持博士后基金—面上基金项目（已结题）；

[4] 主持北航青岛研究院培育项目2项（已结题）；

[5] 参与国家自然科学基金重大研究计划（在研）

[6] 参与国家重点研发计划（在研）

[7] 参与国家自科学基金——面上项目1项（在研）；

4. 研究方向

[1] 磁电自旋轨道（MESO）逻辑器件

[2] 新型自旋存算一体器件研究

[3] 体自旋轨道矩效应及其调控研究

5. 教育背景

[1] 2012年9月-2017年7月，山东大学，物理学院，博士；（保送研究生）

[2] 2008年9月-2012年7月，山东大学，物理学院基地班，学士。（国家物理基地班）

6.工作经历

[1] 2022年9月至今，北京航空航天大学，集成电路科学与工程学院，副教授；

[2] 2020年11月至2022年9月，北京航空航天大学，集成电路科学与工程学院，助理教授；

[3] 2017年9月至2020年11月，北京航空航天大学，集成电路科学与工程学院，卓百博士后。