近年来,信息技术发展日新月异。互联网时代的浪潮还未远去,大数据、人工智能和物联网的新一代信息革命已经蓄势待发了,这带来了对计算技术和存储技术越来越高的要求。磁性随机存储器因为其具有的非易失性、高存储密度、低功耗、高稳定性且与CMOS工艺完全兼容等突出的优点,成为了存储器领域下一代主流存储器的有力争夺者。三星、英特尔等国际存储器领域领先的公司都十分关注这一领域的研究。目前在磁存储器领域,自旋轨道力矩磁性随机存储器是一个非常有潜力的研究方向。基于自旋轨道力矩的磁性随机存储器,相比于上一代的自旋转移力矩磁性随机存储器,具有抗干扰更强,写入速度更快,写入功耗更小等优点。本文对基于自旋轨道力矩的磁隧道结的物理模型进行了研究和分析,得到了其电阻特性和翻转条件,在此基础上使用Verilog-A语言建立了基于自旋轨道力矩的磁隧道结的电路行为模型并进行了测试和验证。在保证了模型合理性的前提下,设计了以预充式灵敏放大器为核心的读写电路,完成了一位的磁性随机存储器单元,进行了读写测试,为磁性随机存储器的电路设计提供了参考。另一方面,基于自旋轨道力矩控制磁畴壁移动实现了具有积分功能的模拟器件。首先在理论方面,对积分器原理进行了推导。基于实验数据,使用Verilog-A模型建立了模拟器件的算法级模型,并进行了测试。结果表明,当畴壁移动速度与电流严格成正比时,这种器件的积分功能成立。这为自旋轨道力矩在模拟电路领域的应用打开了新的思路。