在无外部磁场时利用自旋轨道转矩对垂直磁化纳米磁体进行切换制造技术

本发明专利技术涉及一种用于切换纳米磁体(100)的磁化状态的基本元件，所述基本元件包括具有表面(103)的重金属条带(102)。铁磁性纳米磁体(101)邻近于所述表面(103)设置。所述铁磁性纳米磁体(101)具有第一磁化平衡状态和第二磁化平衡状态，平行和反平行与所述表面(103)的法线。所述第一磁化平衡状态或所述第二磁化平衡状态可在无外部磁场时由穿过所述重金属条带(102)的电荷流设定。还描述了一种用于切换纳米磁体的磁化状态的方法。

Switching of vertical magnetized nanometers by spin orbit torque without external magnetic field

The invention relates to a basic element for switching the magnetization state of a nano magnet (100), which comprises a heavy metal strip (102) with a surface (103). Ferromagnetic nanomaterials (101) are adjacent to the surface (103). The ferromagnetic nanomaterials (101) have the first magnetization equilibrium state and the second magnetization equilibrium state, parallel and counter parallel with the surface (103) normal. The first magnetization equilibrium state or the second magnetization equilibrium state can be set by a charge flow through the heavy metal strip (102) in the absence of an external magnetic field. A method for switching the magnetization state of nanoscale magnets is also described.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在无外部磁场时利用自旋轨道转矩对垂直磁化纳米磁体进行切换相关申请的交叉引用本申请要求2015年5月8日提交的共同待决的美国临时专利申请序号62/158,805(SWITCHINGOFPERPENDICULARLYMAGNETIZEDNANOMAGNETSWITHSPIN-ORBITTORQUESINTHEABSENCEOFEXTERNALMAGNETICFIELDS)的优先权和权益，所述申请以引用的方式全文并入本文。关于联邦政府资助的研究或开发的声明本专利技术是在情报先进研究计划署(IARPA)所授予的合同GR526115和GR526116的政府支持下作出的。政府拥有本专利技术的某些权利。专利
本申请涉及纳米磁体的磁化的切换，且具体涉及一种用于切换纳米磁体的磁化的基本基本元件结构和方法。专利技术背景互补型金属氧化物半导体(CMOS)技术当今在存储器和逻辑系统中是普遍的。然而，CMOS技术不再提供快速操作、高密度集成和能量效率的期望的平衡。专利技术概要根据一个方面，一种用于切换纳米磁体的磁化状态的基本元件包括具有表面的重金属条带。铁磁性纳米磁体邻近于所述表面设置。铁磁性纳米磁体具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于切换纳米磁体的磁化状态的基本元件，所述基本元件包括：重金属条带，所述重金属条带具有表面；以及铁磁性纳米磁体，所述铁磁性纳米磁体邻近于所述表面设置，所述铁磁性纳米磁体具有第一磁化平衡状态和第二磁化平衡状态，所述第一磁化平衡状态或所述第二磁化平衡状态可在无外部磁场时由穿过所述重金属条带的电荷流设定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.08 US 62/158,8051.一种用于切换纳米磁体的磁化状态的基本元件，所述基本元件包括：重金属条带，所述重金属条带具有表面；以及铁磁性纳米磁体，所述铁磁性纳米磁体邻近于所述表面设置，所述铁磁性纳米磁体具有第一磁化平衡状态和第二磁化平衡状态，所述第一磁化平衡状态或所述第二磁化平衡状态可在无外部磁场时由穿过所述重金属条带的电荷流设定。2.如权利要求1所述的基本元件，其中在第一方向上穿过所述重金属条带的所述电荷流产生所述第一磁化平衡状态并且在第二方向上穿过所述重金属条带的所述电荷流产生所述第二磁化平衡状态。3.如权利要求1所述的基本元件，其中所述纳米磁体包括具有长轴和短轴的椭圆形状。4.如权利要求3所述的基本元件，其中所述长轴大致平行于所述重金属条带的所述表面。5.如权利要求4所述的基本元件，其中穿过所述重金属条带的所述电荷流的方向包括相对于所述纳米磁体的所述短轴的角ξ。6.如权利要求5所述的基本元件，其中所述角ξ决定切换能量。7.如权利要求5所述的基本元件，其中所述角ξ决定切换速度。8.如权利要求1所述的基本元件，其中所述基本元件提供集成存储器装置的基元。9.如权利要求1所述的基本元件，其中所述基本元件提供集成逻辑装置的基元。10.如权利要求1所述的基本元件，其中所述基本元件提供集成管线式微处理器装置的基元。11.如权利要求1所述的基本元件，其中所述重金属条带...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡泽米，E·伊佩克，E·G·弗里德曼，
申请(专利权)人：罗切斯特大学，
类型：发明
国别省市：美国,US