[发明专利]一种概率计算器件及随机数据生成方法

权利要求书

1.一种概率计算器件，其特征在于，所述概率器件包括：底端电极、磁隧道结、顶端电极以及至少一个磁性功能层，

所述磁隧道结设置于所述底端电极之上，

所述磁性功能层设置方式包括以下至少一种：设置于所述底端电极之下、设置于所述磁隧道结与所述顶端电极之间、磁隧道结膜层中或磁隧道结周围区域，

至少一个所述磁性功能层用于接收调控信号，响应于所述调控信号，调控所述磁隧道结的阻态，或者对所在磁隧道结施加漏磁场以调控所述磁隧道结的阻态，

所述概率计算器件用于对所述磁隧道结的阻态变化次数或时间进行统计，得出磁隧道结阻态概率翻转的结果，并以所述概率翻转的结果作为生成的随机数据，

所述概率翻转的结果包括：磁隧道结阻态对应的翻转概率，和/或磁隧道结阻态对应的翻转频数分布。

2.根据权利要求1所述的概率计算器件，其特征在于，所述磁隧道结还包括自由层、参考层以及势垒层，

所述参考层设置有对自由层的偏置磁场，所述自由层的偏置磁场响应于所述漏磁场改变大小和/或方向，以改变所述磁隧道结的阻态，所述势垒层响应于所述调控信号通过改变所述势垒层两端的场效应来改变所述磁隧道结的阻态，

所述场效应包括：声场、光场、热场、电场、磁场。

3.根据权利要求1所述的概率计算器件，其特征在于，所述概率计算器件还设置有端口，所述端口包括：端口a、端口b以及端口c，

所述端口a设置于所述顶端电极，用于向所述磁性功能层传递所述调控信号，所述调控信号包括：声场信号、光场信号、热场信号、电场信号以及磁场信号；

所述端口b以及所述端口c设置于所述底端电极，

所述端口b和/或端口c用于向所述底端电极传递所述调控信号。

4.根据权利要求3所述的概率计算器件，其特征在于，针对任意一个磁隧道结，通过所述端口a、所述端口b以及所述端口c中的至少一个端口输入所述调控信号。

5.根据权利要求1所述的概率计算器件，其特征在于，组成所述磁性功能层的材料包括以下单质或以下单质的混合物，所述单质包括：铁Fe、钴Co、镍Ni以及硼B。

6.根据权利要求1或5所述的概率计算器件，其特征在于，所述磁性功能层与所述磁性功能层相邻的任一层混合构建，所述磁性功能层相邻的层包括：所述顶端电极层，参考层以及所述底端电极层。

7.一种随机数据生成方法，其特征在于，应用于概率计算器件，所述概率计算器件包括磁隧道结，磁性功能层以及端口，所述方法包括：

所述磁性功能层接收经由所述端口输入的调控信号；

响应于所述调控信号，所述磁性功能层调控所述磁隧道结的阻态，或者对所述磁隧道结施加漏磁场以调控所述磁隧道结的阻态；

所述概率计算器件根据对所述磁隧道结的阻态变化次数或时间进行统计，得出磁隧道结阻态概率翻转的结果，并以所述概率翻转的结果作为生成的随机数据，

所述概率翻转的结果包括：磁隧道结阻态对应的翻转概率和/或磁隧道结阻态对应的翻转频数分布。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

所述磁隧道结还包括自由层、参考层以及势垒层，

所述参考层存在对自由层的偏置磁场，所述漏磁场通过改变所述偏置磁场的大小或方向来调控所述磁隧道结的阻态，

所述势垒层响应于所述调控信号通过改变所述势垒层两端的场效应来改变所述磁隧道结的阻态，

所述场效应包括：声场、光场、热场、电场、磁场。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述调控信号包括：声场信号、光场信号、热场信号、电场信号以及磁场信号。

10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，针对任意一个磁隧道结，所述调控信号至少通入一个所述端口，

通过改变所述调控信号大小或方向对所述磁隧道结阻态的调控，实现对所述磁隧道结阻态变化对应的次数或时间的数据获取，并以此得出所述磁隧道结的概率翻转的结果。