磁性隧道结（MTJ）以其出色的电学特性在磁随机存取存储器（MRAM）领域有着广泛应用。我们采用密度泛函第一性原理和LLG方程相结合的方法,使用FLEUR软件对Bi2Se3和Bi2Te3的电子结构进行了计算分析;使用OOMMF软件对自旋转移矩磁随机存储器（STT-MRAM）动力学特性进行了仿真计算。最后提出了一种拓扑绝缘体和铁磁材料相结合的自旋轨道转矩磁随机存储器（SOT-MRAM）模型,并对其动力学特性进行了仿真计算。主要的工作内容包括以下几个方面:（1）本文基于DFT第一性原理理论和NEGF理论,通过FLEUR软件计算了Bi2Se3和Bi2Te3的晶胞参数、能带结构以及态密度分布,并对这两种材料进行分析。计算结果表明Bi2Se3和Bi2Te3中Se原子、Te原子和Bi原子的p轨道态构筑了他们的导带和价带,且导带最小值和价带最大值都位于同一布里渊区的高对称点G点,为直接带隙结构。由此可以得出Bi2Se3和Bi2Te3均属于拓扑绝缘体结构,可以代替重金属层作为SOT-MRAM的导电层。（2）本文基于LLG方程,通过OOMMF软件对基于STT效应的磁随机存储器进行仿真研究,计算了不同STT电流下垂直磁矩分量翻转的情况。得出在不同大小STT电流下,自由层磁矩分别呈逐渐衰减、振幅稳定和磁矩翻转三种变化。且自由层厚度越小,实现磁矩翻转所需时间越短,存储器的运行速度越快。（3）本文提出了一种新型的铁磁/拓扑绝缘体结构的基于SOT效应的磁随机存储器。该SOT-MRAM使用拓扑材料Bi2Se3代替寻常的重金属材料作为导电层,破坏了结构的对称性,从而无需外加磁场即可实现其存储性质。我们计算了不同SOT电流和不同阻尼常数下,垂直磁矩分量翻转的情况。计算得出,其垂直磁矩分量翻转情况和磁化强度分布图后,可以看出该SOT-MRAM结构的临界电流相比STT-MRAM较小,具有良好的能量效应。