一种斯格明子晶体管及斯格明子晶体管控制方法技术

本发明专利技术公开了一种斯格明子晶体管及斯格明子晶体管控制方法，该晶体管包括：铁磁纳米管；分别环绕设置在铁磁纳米管的两端的写入磁性隧道结和读取磁性隧道结；铁电环，环绕设置在铁磁纳米管的外侧，且位于写入磁性隧道结和读取磁性隧道结之间，铁磁纳米管与铁电环形成铁磁/铁电异质结；其中，第一电流沿垂直方向注入写入磁性隧道结后，铁磁纳米管在第一电流的诱导下形成斯格明子；关闭第一电流，且铁磁纳米管通入轴向方向上的第二电流后，斯格明子在第二电流的驱动下沿轴向方向运动；在铁电环上施加控制电压，以通过调节控制电压来控制斯格明子的运动状态。上述方案，能够有效提高斯格明子的移动速度，实现晶体管信号传递的大幅度提高。提高。提高。

【技术实现步骤摘要】
一种斯格明子晶体管及斯格明子晶体管控制方法


[0001]本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种斯格明子晶体管及斯格明子晶体管控制方法。

技术介绍

[0002]斯格明子(Skyrmion)是一种受拓扑保护具有准粒子特性的非共线自旋磁畴纹理，在自旋电子学领域受到越来越广泛的关注。斯格明子以其卓越的稳定性、极其紧凑的尺寸以及比磁畴壁低5
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6数量级的驱动电流等特性，可用作下一代信息处理和数据存储设备中的信息载体。
[0003]传统半导体晶体管作为一种微型可变电流开关，其核心在于能够基于输入电压控制输出电流，并且具备极快的开关速度。而在斯格明子晶体管中，受驱动的是斯格明子而非电子，因此，斯格明子的受控动力学过程是实现斯格明子晶体管的关键，为了满足信号的快速传递，如何实现斯格明子的高速运动是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种斯格明子晶体管及斯格明子晶体管控制方法。
[0005]第一方面，本说明书实施例提供一种斯格明子晶体管，包括：
[0006]铁磁纳米管；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种斯格明子晶体管，其特征在于，包括：铁磁纳米管；写入磁性隧道结，环绕设置在所述铁磁纳米管的一端；读取磁性隧道结，环绕设置在所述铁磁纳米管的另一端；铁电环，环绕设置在所述铁磁纳米管的外侧，且位于所述写入磁性隧道结和所述读取磁性隧道结之间，所述铁磁纳米管与所述铁电环形成铁磁/铁电异质结；其中，第一电流沿垂直方向注入所述写入磁性隧道结后，所述铁磁纳米管在所述第一电流的诱导下形成斯格明子；关闭所述第一电流，且所述铁磁纳米管通入轴向方向上的第二电流后，所述斯格明子在所述第二电流的驱动下沿所述轴向方向运动；在所述铁电环上施加控制电压，以通过调节所述控制电压来控制所述斯格明子的运动状态。2.如权利要求1所述的斯格明子晶体管，其特征在于，所述斯格明子为布洛赫型斯格明子或奈尔型斯格明子。3.如权利要求2所述的斯格明子晶体管，其特征在于，所述斯格明子为所述布洛赫型斯格明子时，所述铁磁纳米管的材料包括以下材料中的一种或多种：FeGe、MnGe、MnSi、MnNiGa、MnFeGe、FeCoSi和Cu2OSeO3。4.如权利要求2所述的斯格明子晶体管，其特征在于，所述斯格明子为所述奈尔型斯格明子时，所述铁磁纳米管的材料包括以下材料中的一种或多种：Co、CoFeB、CoFe和FeNi。5.如权利要求2所述的斯格明子晶体管，其特征在于，所述斯格明子为所述奈尔型斯格明子时，所述铁磁纳米管为中空结构，所述斯格明子晶体管还包括：用于提供界面DMI的金属管，设置在所述铁磁纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢国忠，张昊，赵雪峰，刘龙，王迪，林淮，王紫崴，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：