[发明专利]一种自旋波逻辑器件及相关电路

权利要求书

1.一种自旋波逻辑器件，其特征在于，包括：

沟道以及位于所述沟道之上的漏极和源极；

所述源极，用于产生自旋波信号；

所述沟道，用于将所述自旋波信号传输到所述漏极；

所述漏极，包括磁性隧道结或自旋阀结构，用于根据所述自旋波信号呈现出不同阻态，其中，所述不同阻态用于指示不同的逻辑值。

2.根据权利要求1所述的自旋波逻辑器件，其特征在于：所述磁性隧道结包括层叠设置的第一磁性层、非磁绝缘层以及第二磁性层。

3.根据权利要求1所述的自旋波逻辑器件，其特征在于：所述自旋阀结构包括层叠设置的第一磁性层、非磁金属层以及第二磁性层。

4.根据权利要求2或3所述的自旋波逻辑器件，其特征在于，所述漏极还包括：

第一金属层，位于所述沟道与所述第一磁性层之间；

第二金属层，位于所述第二磁性层之上；

其中，所述第一金属层和所述第二金属层用于供电。

5.根据权利要求4所述的自旋波逻辑器件，其特征在于，所述漏极还包括：

钉扎层，位于所述第二磁性层与所述第二金属层之间，用于固定所述第二磁性层的磁矩方向。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的自旋波逻辑器件，其特征在于，还包括：

栅极，位于所述源极和所述漏极之间，包括重金属材料或磁性材料，所述栅极用于调控所述自旋波信号的传输。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的自旋波逻辑器件，其特征在于：所述源极包括磁性金属材料或重金属材料。

8.根据权利要求2-7任意一项所述的自旋波逻辑器件，其特征在于，所述第一磁性层和所述第二磁性层的材料包括下述材料中的至少一种：铁Fe、钴Co、镍Ni、钴铁硼CoFeB、镍铁NiFe、钴铁CoFe、钴铂CoPt、钴镍CoNi、钴铽CoTb、钴钆CoGd、[Co/Tb]_n、[Co/Gd]_n。

9.根据权利要求2所述的自旋波逻辑器件，其特征在于：所述非磁绝缘层包括下述材料中的至少一种：氧化锰MgO、三氧化二铝Al₂O₃、氮化铝AlN、氧化镍NiO、四氧化二铝锰MgAl₂O₄。

10.根据权利要求3所述的自旋波逻辑器件，其特征在于，所述非磁金属层包括下述材料中的至少一种：铜Cu、铝Al、镁Ag。

11.根据权利要求2-7任意一项所述的自旋波逻辑器件，其特征在于：所述第一磁性层和所述第二磁性层的厚度均为1nm至10nm。

12.根据权利要求2所述的自旋波逻辑器件，其特征在于：所述非磁绝缘层的厚度包括0.7nm至10nm。

13.根据权利要求3所述的自旋波逻辑器件，其特征在于：所述非磁金属层的厚度包括0.7nm至10nm。

14.根据权利要求1-13任意一项所述的自旋波逻辑器件，其特征在于：所述源极包括铁磁性金属材料、亚铁磁金属材料或者反铁磁金属材料。

15.根据权利要求1-14所述的自旋波逻辑器件，其特征在于：所述源极包括下述材料中的至少一种：钴Co、镍Ni、钴铁硼CoFeB、镍铁NiFe、钴铁CoFe、钴铂CoPt、钴镍CoNi、[Co/Tb]_n、[Co/Gd]_n、铱锰IrMn、铂锰PtMn、铁锰FeMn。

16.一种电路，其特征在于，包括一个或多个如权利要求1-15任意一项所述的自旋波逻辑器件。