通過自旋軌道矩(SOT)實現電流驅動磁化翻轉的方法，具有響應快、功耗低、高穩定性等天然優勢，是開發下一代自旋存儲和邏輯器件的重要基礎。基于這一原理設計的自旋軌道矩磁隨機存儲器(SOT-MRAM)有望成為新一代超高性能非易失性存儲器，具有廣闊的應用前景。
在自旋軌道矩磁隨機存儲器中，電流流經具有強自旋軌道耦合的非磁性材料并轉化為自旋流注入臨近的鐵磁層中實現磁化翻轉。自旋霍爾角作為衡量電荷流與自旋流轉化效率的關鍵參數，直接影響到整個存儲器件的性能與功耗表現。因此，尋找具有強自旋軌道耦合與高自旋霍爾角的材料，是構建低功耗自旋轉矩器件的核心訴求。
針對上述科學問題，西安交通大學電信學部劉明教授團隊在PMN-PT襯底上構建了Bi2Se3/NiFe結構的霍爾器件。通過在襯底上原位施加縱向電場對Bi2Se3自旋霍爾角進行調控，調控效果具有良好的穩定性與可回復性，最高實現了Bi2Se3自旋霍爾角600%的增強。
該研究者們通過設計對照實驗表明：對Bi2Se3自旋霍爾角大范圍調控與增強的機理源自鐵電襯底的電致應力與極化翻轉所帶來的表面電荷摻雜的雙重作用。第一性原理計算表明應力與電荷摻雜可以顯著改變Bi2Se3費米能級處的貝里曲率，進而對自旋霍爾角產生有效調控。
學科相關專家認為：該工作對自旋霍爾角的大范圍調控與增強可有效降低SOT-MRAM器件中磁化翻轉所需的臨界電流，在設計低功耗與可調諧自旋電子器件中具有重要意義。
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