一种基于自旋轨道力矩器件的电流比较器和模数转换器

    公开(公告)号:CN114975770B

    公开(公告)日:2024-08-06

    申请号:CN202210524634.1

    申请日:2022-05-13

    Abstract: 本发明属于存内信号处理技术领域,具体涉及一种基于自旋轨道力矩器件的电流比较器和模数转换器。根据自旋轨道力矩器件的电阻与平面磁场在一定范围内线性变化的关系,在SOT器件的上层和/或下层铺设电流导线,器件的电阻RH将与电流导线上的电流IDC成正比,实现IDC对RH的线性调控,当施加写电流时,写电流的大小使得器件磁滞几乎为0,器件在工作前不需要进行初始化操作。进行电流比较时,将待比较的电流输入电流导线,形成电流差ΔI或磁场差ΔH,改变器件电阻ΔR,根据器件电阻的大小从而判断两个电流的大小,实现电流比较功能,其中比较阈值可调,且比较电流的同时,比较结果存储在SOT器件的电阻中,不再需要额外的存储电路来存储比较结果。

    自旋门逻辑器件及扩展自旋多数门逻辑器件

    公开(公告)号:CN114883483B

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202210528129.4

    申请日:2022-05-16

    Inventor: 游龙 沈愉捷 张帅

    Abstract: 本发明公开了一种自旋门逻辑器件及扩展自旋多数门逻辑器件,属于自旋逻辑器件领域,包括:呈“一”字型排列的三个扩展磁隧道结,分别作为输入MTJ1、输入MTJ2和输出MTJ;扩展磁隧道结自下往上依次包括底部重金属层、自由层、氧化层、固定层、反铁磁层和顶部重金属层,各扩展磁隧道结的底部重金属层彼此连接以及自由层彼此连接;当底部重金属层中注入有平行于膜面的电流、输入MTJ1和输入MTJ2的顶部重金属层中均注入有垂直于膜面的电流时,在自由层中产生STT效应和SOT效应以改变自由层的磁化方向,使得自旋门逻辑器件实现“与”逻辑功能或者实现“或”逻辑功能。利用STT效应和SOT效应构建自旋门逻辑器件,可降低器件复杂度和功耗。

    一种基于自旋轨道力矩器件的电流比较器和模数转换器

    公开(公告)号:CN114975770A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210524634.1

    申请日:2022-05-13

    Abstract: 本发明属于存内信号处理技术领域,具体涉及一种基于自旋轨道力矩器件的电流比较器和模数转换器。根据自旋轨道力矩器件的电阻与平面磁场在一定范围内线性变化的关系,在SOT器件的上层和/或下层铺设电流导线,器件的电阻RH将与电流导线上的电流IDC成正比,实现IDC对RH的线性调控,当施加写电流时,写电流的大小使得器件磁滞几乎为0,器件在工作前不需要进行初始化操作。进行电流比较时,将待比较的电流输入电流导线,形成电流差ΔI或磁场差ΔH,改变器件电阻ΔR,根据器件电阻的大小从而判断两个电流的大小,实现电流比较功能,其中比较阈值可调,且比较电流的同时,比较结果存储在SOT器件的电阻中,不再需要额外的存储电路来存储比较结果。

    自旋门逻辑器件及扩展自旋多数门逻辑器件

    公开(公告)号:CN114883483A

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202210528129.4

    申请日:2022-05-16

    Inventor: 游龙 沈愉捷 张帅

    Abstract: 本发明公开了一种自旋门逻辑器件及扩展自旋多数门逻辑器件,属于自旋逻辑器件领域,包括:呈“一”字型排列的三个扩展磁隧道结,分别作为输入MTJ1、输入MTJ2和输出MTJ;扩展磁隧道结自下往上依次包括底部重金属层、自由层、氧化层、固定层、反铁磁层和顶部重金属层,各扩展磁隧道结的底部重金属层彼此连接以及自由层彼此连接;当底部重金属层中注入有平行于膜面的电流、输入MTJ1和输入MTJ2的顶部重金属层中均注入有垂直于膜面的电流时,在自由层中产生STT效应和SOT效应以改变自由层的磁化方向,使得自旋门逻辑器件实现“与”逻辑功能或者实现“或”逻辑功能。利用STT效应和SOT效应构建自旋门逻辑器件,可降低器件复杂度和功耗。

    一种计算器件、计算芯片以及计算方法

    公开(公告)号:CN115050402A

    公开(公告)日:2022-09-13

    申请号:CN202110251732.8

    申请日:2021-03-08

    Abstract: 一种计算器件、计算芯片以及计算方法。本申请中,该计算器件的磁存储单元可以存储数据,磁存储单元包括层叠的重金属层以及磁体层。该计算器件的两个电流输入电路可以向磁存储单元中的重金属层中注入不同方向的电流。该计算器件的读电路与磁体层连接,可以读取磁存储单元的阻值,其中,磁存储单元的阻值在第一电流相同的情况下,随着多次注入的电流呈概率分布。本发明实施例提供的计算器件能够借助两个电流输入电路改变重金属层中的电流,可以使得磁体层的磁化方向以一定概率发生翻转,导致磁存储单元的阻值以一定概率发生变化,实现概率比特,且实现方式难度较小。

    一种纯电操控纳米三维磁传感器及其阵列与磁场测量方法

    公开(公告)号:CN114675215A

    公开(公告)日:2022-06-28

    申请号:CN202210279496.5

    申请日:2022-03-21

    Abstract: 本发明公开了一种纯电操控纳米三维磁传感器及其阵列与磁场测量方法,属于分析及测量控制技术领域,磁传感器包括:从下至上依次包括:自旋流生成层、磁性材料层及氧化物层,或从下至上依次包括:自旋流生成层和磁性隧道结或自旋阀。磁传感器阵列包括多个共用一个自旋流生成层的所述磁传感器。方法为通过在单个磁传感器上施加激励电流脉冲,统计二稳态纳米磁体在随机过程中某一磁化状态出现的概率,根据该概率与磁场矢量之间的关系计算磁场矢量在三维空间方向上的分量大小。即本发明通过单个纳米器件实现了三维磁场矢量在三维空间分量的测量。同时,本发明的磁传感器为纳米器件,能够实现纳米尺度的测量,空间分辨率高,且尺寸小,易于大规模集成。

    基于FePt材料的磁化翻转器件、无外磁场翻转方法及应用

    公开(公告)号:CN113488584A

    公开(公告)日:2021-10-08

    申请号:CN202110695410.2

    申请日:2021-06-23

    Abstract: 本发明公开了一种基于FePt材料的磁化翻转器件、无外磁场翻转方法及应用,属于自旋电子器件领域,磁化翻转器件包括单晶衬底和生长于单晶衬底上的FePt层,用于实现电流驱动磁化翻转;或者,从下至上依次包括:单晶衬底、FePt层以及一层或多层复合翻转层,用于实现无外磁场翻转;FePt层为L10相的单层FePt薄膜,用于在电流诱导下发生部分磁化翻转;复合翻转层从下至上依次包括:隔离层和诱导层;诱导层用于提供平面方向的杂散场或铁磁交换耦合,以打破系统对称性,实现无外磁场下的确定性磁矩翻转;隔离层用于防止FePt层与诱导层之间发生原子渗透。本发明能够简化基于SOT效应的磁化翻转器件的结构和制备工艺,并提高器件的垂直磁各向异性和热稳定性。

    一种面向人机协同操作的动力学融合行为安全算法及系统

    公开(公告)号:CN112757274A

    公开(公告)日:2021-05-07

    申请号:CN202011610213.8

    申请日:2020-12-30

    Abstract: 本发明公开了一种面向人机协同操作的动力学融合行为安全算法及系统,属于机器人任务规划及碰撞检测领域,方法包括:计算人体各关节点的三维坐标;搜索与人体各关节点的三维坐标最接近的相似构型,以计算人体各关节的运动关节角度;根据人体各关节的运动关节角度分别生成包围人体各关节的虚拟人包围盒,计算机器人包围盒与各虚拟人包围盒之间的最小距离;计算各最小距离对应的虚拟力,根据各虚拟力的平方和与机器人各关节末端力的平方和之间的比值设置控制参数;根据控制参数、虚拟力的作用时长以及机器人运动持续时间控制机器人的状态。根据人的动作自主判断协作场景中的人机安全状态,从而控制机器人进行安全响应,避让规划迅速。

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