一种基于磁性斯格明子的片上信息传输器件制造技术

一种基于磁性斯格明子的片上信息传输器件，它是由磁性斯格明子信号生成器，用于磁性斯格明子信号传输的磁纳米轨道以及用于检测磁性斯格明子的信号读取装置组成；磁性斯格明子信号生成器位于磁纳米轨道发送端，磁性斯格明子信号读取装置位于磁纳米轨道接受端，磁纳米轨道起到连接整个器件的作用；系统工作时由磁性斯格明子信号生成器将需要传输的信号转换为磁性纳米带上的斯格明子，经磁纳米轨道传输后，位于末端的磁性斯格明子信号读取装置读取信号将信息还原为所需的电信号。本发明专利技术克服了传统电路中信号传递需要逐级放大的缺点，能够极大的降低芯片内用于信号传递所消耗的能量，实现低功耗设计。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁性斯格明子的片上信息传输器件
本专利技术涉及一种基于磁性斯格明子的片上信息传输器件，旨在降低片内信息传输功率，属于新型磁性器件

技术介绍
随着半导体工艺的快速发展和芯片工作频率的不断提高，芯片功耗的急剧增大已经成为制约芯片性能的重要因素。另一方面，移动平台的兴起也对芯片功耗提出了更高的要求。而近年来研究发现的磁性斯格明子已经被证明可以用于芯片内二进制信息的载体，基于磁性斯格明子的芯片设计将有希望极大的降低芯片功耗。斯格明子(skyrmions)最初是由核物理学家TonySkyrme在60年代发现的类粒子(particle-like)拓扑稳定场结构，被用于表述包括带电粒子、液晶、玻尔兹曼-爱因斯坦凝聚态到量子霍尔效应在内的各种不同环境中的类似数学对象。2009年第一次在实验中发现了磁性斯格明子，这是一种具有涡旋结构的手性自旋结构(chiralspinstructureswithawhirlingconfiguration)属于斯格明子的一种。可以产生于生长在强自旋轨道耦合金属层之上的整块铁磁层或者纳米薄膜上。磁性斯格明子具有以下几个特性使得将其作为二进制信息存储单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于磁性斯格明子的片上信息传输器件，其特征在于：它是由磁性斯格明子信号生成器，用于磁性斯格明子信号传输的磁纳米轨道以及用于检测磁性斯格明子的信号读取装置组成；磁性斯格明子信号生成器位于磁纳米轨道发送端，磁性斯格明子信号读取装置位于磁纳米轨道接受端，磁纳米轨道起到连接整个器件的作用；系统工作时由磁性斯格明子信号生成器将需要传输的信号转换为磁性纳米带上的斯格明子，经磁纳米轨道传输后，位于末端的磁性斯格明子信号读取装置读取信号将信息还原为所需的电信号；所述磁性斯格明子信号生成器，其结构从上到下分别为数据线、强自旋极化层、铁磁层和强自旋轨道耦合层，彼此之间相互接触连接；该数据线是金属导电材料，为长...

【技术特征摘要】
1.一种基于磁性斯格明子的片上信息传输器件，其特征在于：它是由磁性斯格明子信号生成器，用于磁性斯格明子信号传输的磁纳米轨道以及用于检测磁性斯格明子的信号读取装置组成；磁性斯格明子信号生成器位于磁纳米轨道发送端，磁性斯格明子信号读取装置位于磁纳米轨道接受端，磁纳米轨道起到连接整个器件的作用；系统工作时由磁性斯格明子信号生成器将需要传输的信号转换为磁纳米轨道带上的斯格明子，经磁纳米轨道传输后，位于末端的磁性斯格明子信号读取装置读取信号将信息还原为所需的电信号；所述磁性斯格明子信号生成器，其结构从上到下分别为数据线、强自旋极化层、铁磁层和强自旋轨道耦合层，彼此之间相互接触连接；该数据线是金属导电材料，为长条形金属薄膜结构，用于将需要发送的电信号传输至磁性斯格明子信号生成器；该强自旋极化层是指具有强自旋极化能带结构的材料，用于将普通电流转化为具有自旋极化的自旋极化电流，形状呈圆柱形或方形；该铁磁层和强自旋轨道耦合层为磁纳米轨道；铁磁层用于形成磁性斯格明子，并能够使生成的磁性斯格明子在自旋极化电流作用下沿垂直方向运动；该强自旋轨道耦合层用于产生生成磁性斯格明子所需的DMI效应；所述磁性斯格明子信号读取装置结构从上到下分别为数据线、参考层、金属氧化物层、铁磁层、强自旋轨道耦合层和电流脉冲线，彼此之...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄阳棋，赵巍胜，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11