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公开(公告)号：CN110752287A
公开(公告)日：2020-02-04
申请号：CN201910938009.X
申请日：2019-09-29
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于随机性磁畴壁移动的可重构PUF构造方法，属于信息安全领域。包括：在具有SOT效应的器件中的各非易失器件的第一对底电极通入复位电流脉冲，同时加外磁场，使得各非易失器件中铁磁层的磁畴磁化方向相同；保持磁场不变，在各非易失器件的第一对底电极通入与复位电流脉冲方向相反的置位电流脉冲，使得各非易失器件的磁畴壁产生随机性的移动；在各非易失器件的第一对底电极通入测试电流，读取各非易失器件的反常霍尔电阻；将组成具有SOT效应的器件的各个非易失器件阵列的反常霍尔电阻转化为二进制密码，从而实现可重构PUF。本发明利用电流或者磁场作用于磁畴壁，推动磁畴壁随机性移动，该PUF结构简单，随机性即安全性有保障。
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公开(公告)号：CN109065707A
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201810809559.7
申请日：2018-07-23
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于铁磁材料的多态存储器及多态存储方法，包括：在基于铁磁材料的多态存储器的第一电极和第二电极之间施加定值的写电流，并对多态存储器施加平行或反平行于写电流的平面磁场；保持写电流的大小及方向均不变，改变平面磁场的大小，并获得每一个平面磁场值所对应的多态存储器的电阻值；选择m个电阻值，并通过编码得到m个数据值与m个电阻值一一映射的第一映射关系；获得与m个电阻值一一对应的m个平面磁场值，进而得到m个数据值与m个平面磁场值一一映射的第二映射关系，并由此实现利用多态存储器的m个电阻态分别存储m个数据值的多态存储。本发明能够有效提高多态存储的存储密度，降低存储功耗，并提高抗辐射能力。
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公开(公告)号：CN108336222A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810051734.0
申请日：2018-01-19
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于铁磁材料的忆阻器件，具有多层薄膜结构，并且包括一个铁磁层，或者包括一个由第一铁磁层、非磁性层以及第二铁磁层构成的MTJ或自旋阀结构；基于SOT效应或者STT效应，通过向忆阻器件施加电流可以使得铁磁层或者MTJ或自旋阀结构中的第一铁磁层的磁畴状态发生改变，从而实现器件的阻值在高阻态和低阻态之间的连续变化，进而实现信息的存储、运算、神经网络和人工智能。本发明提供的忆阻器件使用铁磁材料，并且基于SOT效应或者STT效应，利用铁磁材料的磁畴状态的改变实现信息的存储，一方面具有较好的读写性能，另一方面具有较好的耐久性；同时，本发明提出的忆阻器件的结构为多层薄膜结构，器件尺寸小，能够实现很高的集成度。
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公开(公告)号：CN110851882B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN201910997447.3
申请日：2019-10-21
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F21/73
Abstract: 本发明属于自旋信息安全领域。针对现有物理不可克隆函数器件的制作工艺复杂、存在较大安全隐患的技术问题，提供了一种基于SOT效应的物理不可克隆函数生成方法及系统。首先，采用经过光刻、刻蚀等工艺制作的同一批器件构建Hall Bar阵列，对Hall Bar阵列的所有器件进行初始化，并施加相同的写电流；其次，根据给定的地址从所述阵列中任意选择N个器件，获取所述N个器件的反常霍尔电阻；最后，将所述N个器件的反常霍尔电阻进行两两比较，根据比较结果生成响应。本发明通过简单的光刻、刻蚀等工艺制作，得到不同的反常霍尔电阻分布，制备工艺简单且安全性能较高；而且，这样的随机性还可通过改变初始化电流和写电流进行重构，进一步提高了安全性能。
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公开(公告)号：CN111411343B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202010055690.6
申请日：2020-01-17
Applicant: 华中科技大学
IPC: C23C16/26 , C23C16/02 , C01B32/186
Abstract: 本发明属于自旋电子学领域，更具体地，涉及一种表面生长有单层石墨烯的单晶铁、其制备和应用。将表面清洁的铁样品置于含有烃类气体的真空环境中，通过解离吸附的方法，该铁样品从烃类气体中夺取碳元素，在Fe(111)表面上生长出单层石墨烯。由于石墨烯的存在，单晶Fe(111)可以保持其原有的性能，防止与空气中的氧气发生反应。由于Fe结构的独特性质，大量随机取向的畴壁被观察到，这样高质量的自旋器件可以简单地通过在铁表面上生长单层石墨烯来制造，在以后的研究中这种器件有望应用于存储领域或者逻辑计算领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110752287B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN201910938009.X
申请日：2019-09-29
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于随机性磁畴壁移动的可重构PUF构造方法，属于信息安全领域。包括：在具有SOT效应的器件中的各非易失器件的第一对底电极通入复位电流脉冲，同时加外磁场，使得各非易失器件中铁磁层的磁畴磁化方向相同；保持磁场不变，在各非易失器件的第一对底电极通入与复位电流脉冲方向相反的置位电流脉冲，使得各非易失器件的磁畴壁产生随机性的移动；在各非易失器件的第一对底电极通入测试电流，读取各非易失器件的反常霍尔电阻；将组成具有SOT效应的器件的各个非易失器件阵列的反常霍尔电阻转化为二进制密码，从而实现可重构PUF。本发明利用电流或者磁场作用于磁畴壁，推动磁畴壁随机性移动，该PUF结构简单，随机性即安全性有保障。
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公开(公告)号：CN111403598A
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN202010053576.X
申请日：2020-01-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于亚10纳米尺寸范围内信息处理和存储领域，更具体地，涉及一种可编程化的纳米探针存储器、其制备和使用方法。其包括基于STT效应的磁性隧道结的核心结构；本发明的存储器其存储单元包括纳米尺寸的探针端和介质端，所述第一磁性层/隧穿绝缘层/第二磁性层构成的三层膜结构分布在所述探针端和/或介质端中，形成半磁性隧道结探针结构或一体化全磁性隧道结探针结构；该存储器单元工作时，所述探针端和介质端发生接触并形成通路，以进行读写操作。该存储器集NEMS和自旋电子技术优点于一身，且证明了放置在NEMS元件上的纳米器件可以作为高度可伸缩、非易失性和鲁棒控制的存储器。
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公开(公告)号：CN111411343A
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN202010055690.6
申请日：2020-01-17
Applicant: 华中科技大学
IPC: C23C16/26 , C23C16/02 , C01B32/186
Abstract: 本发明属于自旋电子学领域，更具体地，涉及一种表面生长有单层石墨烯的单晶铁、其制备和应用。将表面清洁的铁样品置于含有烃类气体的真空环境中，通过解离吸附的方法，该铁样品从烃类气体中夺取碳元素，在Fe(111)表面上生长出单层石墨烯。由于石墨烯的存在，单晶Fe(111)可以保持其原有的性能，防止与空气中的氧气发生反应。由于Fe结构的独特性质，大量随机取向的畴壁被观察到，这样高质量的自旋器件可以简单地通过在铁表面上生长单层石墨烯来制造，在以后的研究中这种器件有望应用于存储领域或者逻辑计算领域。
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公开(公告)号：CN109507617B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201811269272.6
申请日：2018-10-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01R33/02
Abstract: 本发明公开了一种未知磁场的探测方法，矢量探测器从下到上依次是：自旋流生成层、磁性材料层、绝缘层、盖帽层；或者从上到下依次是自旋流生成层、第一铁磁层、非磁性材料层、第二铁磁层、钉扎层、盖帽层。自旋流生成层用于产生自旋极化电子，绝缘层用于使相邻的磁性材料层具有垂直磁各向异性。该矢量探测器抗干扰能力强，抗辐射能力强，使用寿命长，速度快，灵敏度高，可同时探测空间矢量微弱磁场的大小和方向；使用时利用反常霍尔效应或者隧道磁电阻效应测量电阻特性，计算得出空间微弱磁场的三个分量值，从而得到空间微弱磁场的大小和方向，操作简单，无需大量测量和反复测试，且可同时测得磁方向，测量精确度也更高。
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公开(公告)号：CN109507617A
公开(公告)日：2019-03-22
申请号：CN201811269272.6
申请日：2018-10-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01R33/02
Abstract: 本发明公开了一种基于自旋轨道耦合的矢量探测器及未知磁场的探测方法，矢量探测器从下到上依次是：自旋流生成层、磁性材料层、绝缘层、盖帽层；或者从上到下依次是自旋流生成层、第一铁磁层、非磁性材料层、第二铁磁层、钉扎层、盖帽层。自旋流生成层用于产生自旋极化电子，绝缘层用于使相邻的磁性材料层具有垂直磁各向异性。该矢量探测器抗干扰能力强，抗辐射能力强，使用寿命长，速度快，灵敏度高，可同时探测空间矢量微弱磁场的大小和方向；使用时利用反常霍尔效应或者隧道磁电阻效应测量电阻特性，计算得出空间微弱磁场的三个分量值，从而得到空间微弱磁场的大小和方向，操作简单，无需大量测量和反复测试，且可同时测得磁方向，测量精确度也更高。
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