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垂直磁化的自旋霍尔效应开关

技术#20150186

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Spin HallSpin Logic
类别
研究人员
建平王,博士
教授,电气和计算机工程
外部链接 (ece.umn.edu)
由...管理
凯文镍
技术授权官 612-625-7289
专利保护

我们正在申请专利20170082697
出版物
垂直磁性纳米柱的与偶极耦合的复合结构外部磁场自由旋转大厅开关
的arXiv, 的的arXiv:1603.09624v2;二○一七年十月十日

无外加场垂直磁化切换

一种新的材料结构允许垂直磁化(使用自旋霍尔效应)的切换而没有外部施加的磁场。这种设计用于基于自旋存储器和逻辑器件是与当前的标准CMOS工艺兼容。它可以与低能量,非易失性存储器和逻辑结构被并入并提供了一种替代的手段来写存储在不涉及电流穿过MJT磁性隧道结(MJT)结构的数据。通过在自旋转移力矩磁阻式随机存取存储器(STT-RAM)中使用MJT设备该设备整合,可减少能量消耗和减少器件击穿的可能性。新的结构,可以很容易地与当前的STT-RAM技术用于实际的设备采用,并能解决与STT-RAM目前的问题。其结构允许晶片规模生产不需要外部场操作自旋霍尔器件,它的简单和廉价的当前堆栈制剂不涉及任何重大修改。设计可以使更广泛地使用内存和逻辑应用的自旋霍尔效应。

注意:这种技术已经独家授权。如果您有任何疑问,请联系 明尼苏达州的办公室大学的技术商业化.

不需要楔形结构字段

基于先前的自旋霍尔设备使用的面内磁性层或与所施加的外部场垂直磁性层。而无需在楔形结构(其中,该装置的部分垂直和装置的一部分是在平面内的横向方向)的场垂直磁化的切换严重限制了结构的可扩展性,这是用于工业应用的关键。这个新的垂直磁化自旋霍尔结构和器件具有一致的尺寸和增强可扩展性,这是由于整个磁膜由任一的局部垂直膜或多层,每个无论是在面内或垂直磁化的。它不依赖于一楔形结构,实现没有外部施加的场的切换,并且不需要外部施加的场,以实现切换。它包含垂直材料,而不是在面内的材料,其优选用于存储器应用由于益处,例如可扩展性和稳定性。

好处和特点:

  • 无外加场垂直磁化切换
  • 具有低能量,非易失性存储器和逻辑结构并入
  • 可以与其它效应(例如,电场和应变的影响),以进一步降低开关的能量进行组合
  • 与目前的STT-RAM技术的实际设备上方便地通过
  • 简单和成本效益;当前栈准备不涉及任何重大修改
  • 减少能源消耗
  • 器件击穿的可能性较低

应用:

  • 基于自旋存储器装置
  • 逻辑器件
  • 标准CMOS技术
  • 存储在磁性隧道结(MJT)结构中的数据
  • 自旋转移力矩磁性随机存取存储器(STT-RAM)

发展阶段 - 概念证明