张悦

教授

教授  博士生导师   硕士生导师 

电子邮箱:

入职时间:2015-03-01

所在单位:集成电路科学与工程学院

职务:Professor

学历:博士研究生

办公地点:新一馆219

主要任职:副院长

个人简介

北航集成电路科学与工程学院副院长,北航合肥创新研究院微纳科学与技术中心常务副主任。


国家自然科学基金优秀青年基金获得者。中国科协“青年人才托举工程”入选者。中国电子学会优秀科技工作者。


全国大学生集成电路创新创业大赛专家委员会成员。中国电子学会青年科学家俱乐部会员。获得2013年国家优秀留学生奖学金。


北京市教育教学成果奖二等奖(个人排名4/10)、北航教学成果奖一等奖(个人排名4/9)

 

研究领域包括自旋电子学、自旋存算一体器件、超低功耗集成电路设计新型计算逻辑系统。

2009年毕业于华中科技大学光电信息工程系获学士学位,2014年获得法国南巴黎大学物理学博士学位。2014年至2015年在法国国家科学院进行博士后研究。2015年入选北航“卓越百人”计划。 


迄今出版学术书籍3部,在Nature Communications、Applied Physics Reviews、Advanced Science、ACS NANO、IEEE Electron Device Letters、IEEE trans. Circuits and Systems-I: Regular Papers、Advanced Electronic Materials、Physical Review Applied等期刊上发表论文100余篇,“ESI高引用论文”1篇,1次国际期刊年度最佳论文奖,4次国际会议最佳论文奖。多次被DATE、IEEE-NANO、ISCAS等国际知名会议邀请报告。担任Nature系列、IEEE trans. Electron Devices、IEEE trans. Nanotechnology、Nanotechnology、IEEE trans. Multi-Scale Computing Systems等多部国际期刊审稿人。


开发开源的自旋电子器件模型库SPINLIBhttp://www.spinlib.com

相关论文:

1. X. Yang, Y. Zhang*, et al. “A Universal Compact Model for Spin-Transfer Torque-Driven Magnetization Switching in Magnetic Tunnel Junction”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 69, 11, pp. 6453-6458, 2022. (https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9911785)

2. G. Wang, Y. Zhang*, et al. “Compact modeling of perpendicular-magnetic-anisotropy double-barrier magnetic tunnel junction with enhanced thermal stability recording structure”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 66, 5, pp. 2431-2436, 2019. (https://ieeexplore.ieee.org/document/8683988)

3. Y. Zhang, et al. Compact Model of Subvolume MTJ and Its Design Application at Nanoscale Technology Nodes, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 62, pp. 2048-2055, 2015. (https://ieeexplore.ieee.org/document/7078914)

4. Y. Zhang, et al. Compact Modeling of Perpendicular Anisotropy CoFeB/MgO Magnetic Tunnel Junction, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 59, pp. 819-826, 2012. (https://ieeexplore.ieee.org/document/6125245


国际学术组织任职:

1)IEEE Senior Member;

2)国际期刊IEEE trans. Circuits and Systems I: Regular Papers副主编;

3)国际期刊IEEE Access副主编;

4)国际期刊SPIN客座编辑;

5)2019年ACM/IEEE国际纳米架构大会(NANOARCH)主席;

6)2021年IEEE国际非易失性存储系统与应用大会(NVMSA)执行主席;

7)2016年ACM/IEEE国际纳米架构大会(NANOARCH)出版主席;

8)2020年ACM大湖超大规模集成电路国际会议(GLSVLSI)领域主席。


项目情况:

主持国家自然科学基金3项(优青、面上、青年)、国家重点研发计划、安徽省重点研发计划;主持中国科协“青年人才托举工程”;主持北航青年拔尖人才项目;主持北航“卓越百人”计划;参与核高基重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金重大仪器重点项目、111引智基地等项目。

 

主讲课程:数字集成电路基础(专业课,大二上学期);自旋电子原理(专业课,大四上学期);低功耗IC设计(研究生一年级)。


长期招收师资博士后研究员(35w-52w/年,户口),博士研究生,硕士研究生(可推荐国际联培或国外交流)


代表性论文:

1)自旋信息操控机制:

1. Z. Zheng#, Y. Zhang#*, et al.Field-free spin-orbit torque-induced switching of perpendicular magnetization in a ferrimagnetic layer with a vertical composition gradient, Nature Communications, vol.12, 4555, 2021. (https://www.nature.com/articles/s41467-021-24854-7

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2. Y. Zhang*, et al.“Ferrimagnets for spintronic devices: From materials to applications”, Applied Physics Reviews, vol. 10, 011301, 2023. (亮点论文) (https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0104618

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3. K. Zhang, L. Chen, Y. Zhang*, et al.“Efficient and controllable magnetization switching induced by intermixing-enhanced bulk spin–orbit torque in ferromagnetic multilayers”, Applied Physics Reviews, vol. 9, 011407, 2022. (亮点论文) (https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0067348

4. Z. Zheng, Z. Zhang, X. Feng, K. Zhang, Y. Zhang*, et al.“Anomalous Thermal-Assisted Spin–Orbit Torque-Induced Magnetization Switching for Energy-Efficient Logic-in-Memory”, ACS NANO, 16, 5, 8264–8272,2022. (https://doi.org/10.1021/acsnano.2c02031)

5. Z. Zheng#, Y. Zhang#*, et al.Enhanced Spin-Orbit Torque and Multilevel Current-Induced Switching in W/Co-Tb/Pt Heterostructure”, Physical Review Applied, vol. 12, 4, 044032, 2019. (https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.12.044032

6. Z. Zheng, Y. Zhang*, et al.“Perpendicular magnetization switching by large spin-orbit torques from sputtered Bi2Te3”, Chinese Physics B, vol. 29, 7, 078505, 2020. (封面论文) http://cpb.iphy.ac.cn/EN/10.1088/1674-1056/ab9439

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2)存算一体器件:

1. K. Zhang, X. Jia, K. Cao, J. Wang, Y. Zhang*, et al. “High On/Off Ratio Spintronic Multi-Level Memory Unit for Deep Neural Network”, Advanced Science, 2103357, 2022. (封面论文)https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202103357

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2. K. Zhang, K. Cao, Y. Zhang*, et al.“Rectified Tunnel Magnetoresistance Device With High On/Off Ratio for In-Memory Computing”, IEEE Electron Device Letters, vol. 41, 6, pp. 928-931, 2020. (封面论文)https://ieeexplore.ieee.org/document/9064521

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3. Z. Zhang, Y. Zhu, Y. Zhang*, et al.“Skyrmion-Based Ultra-Low Power Electric-Field-Controlled Reconfigurable (SUPER) Logic Gate”, IEEE Electron Device Letters, vol. 40, 12, pp. 1984-1987, 2019. (封面论文) https://ieeexplore.ieee.org/document/8864055

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4.Q. Yang, Z. Zhang, X. Jiang, X. Wang*, Y. Zhang*, et al.“Realization of High Spin Injection Through Chiral Molecules and Its Application in Logic Device”, IEEE Electron Device Letters, vol. 43, 11, pp. 1862-1865, 2022. (https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9905542

5. Z. Zhang, Y. Zhang*, et al.“Ultra-Low-Power Reservoir Computing Based on Synthetic Antiferromagnetic Skyrmion Pairs”, IEEE Electron Device Letters, vol. 43, 9, pp. 1567-1570, 2022. (https://ieeexplore.ieee.org/document/9844710

6. Z. Zhang, Z. Zheng, Y. Zhang*, et al.“3D Ferrimagnetic Device for Multi-Bit Storage and Efficient In-Memory Computing”, IEEE Electron Device Letters, vol. 42, 2, pp. 152-155, 2021. (https://ieeexplore.ieee.org/document/9309002

7. G. Wang, Y. Zhang*, et al.“Ultrafast and Energy-Efficient Ferrimagnetic XNOR Logic Gates for Binary Neural Networks”, IEEE Electron Device Letters, vol. 42, 4, pp. 621-624, 2021. (https://ieeexplore.ieee.org/document/9363935

8. K. Zhang, Y. Zhang*, et al.“Large Magnetoresistance and 15 Boolean Logic Functions Based on a ZnCoO Film and Diode Combined Device”, Advanced Electronic Materials, vol. 5, 3, 1800812, 2019. (封面论文) https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aelm.201800812


3)新型低功耗电路与系统:

1. J. Wang, Y. Zhang*, et al.“Reconfigurable Bit-Serial Operation Using Toggle SOT-MRAM for High-Performance Computing in Memory Architecture”, IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, vol. 69, 11, 4535-4545, 2022. (https://ieeexplore.ieee.org/document/9844140

2. Y. Zhang*, et al.“Time-Domain Computing in Memory Using Spintronics for Energy-Efficient Convolutional Neural Network, IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, vol. 68, 3, 1193-1205, 2021. (https://ieeexplore.ieee.org/document/9345759

3. J. Wang, Y. Zhang*, et al.“A Self-Matching Complementary-Reference Sensing Scheme for High-Speed and Reliable Toggle Spin Torque MRAM”, IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, vol. 67, 12, 4247-4258, 2020. (https://ieeexplore.ieee.org/document/9190048

4. G. Wang, Y. Zhang*, et al.“Ultra-Dense Ring-Shaped Racetrack Memory Cache Design”, IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, vol. 66, 1, 215-225, 2019. (https://ieeexplore.ieee.org/document/8458153

5. Y. Zhang, et al. Perspectives of Racetrack Memory for Large-Capacity On-Chip Memory: From Device to System”, IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, vol. 63, 5, 629-638, 2016. https://ieeexplore.ieee.org/document/7440825


学生培养情况:

1)奖励:

3位学生获得IEEE夏令营奖学金;

1位学生获得IEEE国际会议学生奖学金;

1位学生获得IUMRS前沿材料研究生奖;

全国大学生集成电路创新创业大赛优秀组织奖;

北航校级优秀班主任;

北航青年教师教学业务培训优秀学员。


2)交换访学:

南江(日本东京大学,国家留学基金委);

郑臻益(美国西北大学,国家留学基金委);

张志仲(法国巴黎-萨克雷大学,国家留学基金委);

王冠达(法国巴黎-萨克雷大学,国家留学基金委);


3)毕业学生及去向:

郑臻益(博士,2021年,新加坡国立大学);

张志仲(博士,2021年,北京航空航天大学);

王进凯(博士,2021年,北京航空航天大学);

南江(博士,2020年,中国电子技术标准化研究院);

王宏羽(硕士,2022年,中国信息通信研究院);

郝作磊(硕士,2022年,哲库科技);

孙树健(硕士,2022年,航天科技772所);

孙晋怡(硕士,2021年,航天科技772所);

柏忆宁(硕士,2021年,长鑫存储技术有限公司);

连晨宇(硕士,2020,阿里巴巴公司);

黄哲(硕士,2020,航天科技772所);

徐国伟(硕士,2020,歌尔公司);

吕少春(硕士,2019年,Qualcomm 高通公司);

王昱(硕士,2018年,National Instruments 美国国家仪器公司);

朱元治(本科,2020年,瑞士苏黎世联邦理工学院);

史一川(本科,2017年,美国杜克大学)。


教育经历

[1] 2011.10-2014.7
法国南巴黎大学 | 博士研究生毕业 | 博士学位
[2] 2009.9-2011.8
法国南巴黎大学 | 硕士研究生毕业 | 硕士学位
[3] 2005.9-2009.8
华中科技大学 | 大学本科毕业 | 学士学位