【技术实现步骤摘要】
本公开实施例涉及但不限于自旋电子器件领域，具体涉及一种自旋波晶体管及其使用方法、电子设备。
技术介绍
1、自旋波(spin waves)是磁有序材料中电子自旋进动的集体传播过程，由于自旋波可以以“波”的形式在多种介质中无热耗散、低阻尼、长距离传播自旋信息，重要的是该过程不需要导电电荷参与，因此这种新机制可以从根本上突破传统半导体cmos晶体管发热、耗电等瓶颈，极大地降低了能量损耗；并且通过利用波的干涉、衍射和非线性效应，可以极大地简化器件的设计。基于自旋波的信息传输、逻辑计算有可能成为后摩尔时代信息传输、处理的重要方式之一。因此，自旋波晶体管研究具有重要的科学意义和应用潜力。
2、传统的自旋逻辑器件主要通过结构和磁性进行控制，可编程能力受限。
技术实现思路
1、以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
2、第一方面，本公开实施例提供了一种自旋波晶体管，包括：
3、衬底；
4、磁性薄膜层，设置在所述衬底上，所述磁性薄膜层包括磁振子晶体区以及间隔设置的第一电极接触区和第二电极接触区，所述磁振子晶体区的磁性薄膜的表面具有周期性凹凸结构；
5、栅电极，设置在所述磁性薄膜层远离衬底一侧，所述栅电极与所述磁振子晶体区在所述衬底的正投影存在交叠，且所述栅电极与所述磁振子晶体区之间相绝缘；
6、第一电极，与所述第一电极接触区连接，所述第一电极为自旋波输入电极；
7、第二电极，与所
8、在示例性实施例中，所述周期性凹凸结构位于所述磁振子晶体区的磁性薄膜层的上表面和下表面，和/或两个相对的侧表面；所述上表面和下表面的凹凸结构中的凹或凸结构沿着第二方向延伸，且在第一方向上依次周期性排列；所述两个相对的侧表面的凹凸结构中的凹或凸结构沿着垂直衬底的第三方向延伸，且在第一方向上依次周期性排列；所述第一方向和第二方向交叉且与所述衬底平行。
9、在示例性实施例中，所述周期性凹凸结构位于所述磁振子晶体区的磁性薄膜层的两个相对的侧表面，所述两个相对的侧表面为未设置有所述第一电极接触区和第一电极接触区的侧表面。
10、在示例性实施例中，所述凹凸结构中的凹结构为在磁性薄膜层的表面上形成的间隔分布的沟槽，所述凹凸结构中的凸结构为在磁性薄膜层的表面上形成的位于相邻沟槽之间的凸条。
11、在示例性实施例中，所述两个相对的侧表面设置的凹凸结构镜像对称。
12、在示例性实施例中，所述凹凸结构中的凹或凸结构在所述第一方向上的长度与相邻凹或凸结构之间的间隔之比为1至3。
13、在示例性实施例中，所述凹凸结构中的凹或凸结构在所述第一方向上的长度为20纳米至30纳米，所述相邻凹或凸结构之间的间隔为10纳米至20纳米。
14、在示例性实施例中，所述两个相对的侧表面中一个的凹结构包括第一底边，所述两个相对的侧表面中另一个的凹结构包括第二底边，所述第一底边和所述第二底边之间的距离，与所述两个相对的侧表面之间的距离之比为1/4至4/5。
15、在示例性实施例中，所述第一底边和所述第二底边之间的距离为10纳米至20纳米，所述两个相对的侧表面之间的距离为25纳米至40纳米。
16、在示例性实施例中，所述凹凸结构中的凹或凸结构在所述衬底的正投影为矩形、多边形、半圆形、半椭圆形中的至少一种。
17、第二方面，本公开实施例还提供了一种自旋电子设备，包括前述的自旋波晶体管。
18、第三方面，本公开实施例还提供了一种前述的自旋波晶体管的使用方法，包括：
19、通过自旋波输入电极向所述磁振子晶体区输入第一频率自旋波；
20、未向所述栅电极施加电场时，所述磁振子晶体区处于禁带，所述第一频率自旋波在所述磁振子晶体区不导通，所述第一电极接触区与所述第二电极接触区之间断开，自旋波晶体管关闭；
21、向所述栅电极施加预设电场时，所述磁振子晶体区处于允带，所述第一频率自旋波在所述磁振子晶体区导通，所述第一电极接触区与所述第二电极接触区连接，自旋波晶体管开启；
22、或者，通过自旋波输入电极向所述磁振子晶体区输入第二频率自旋波；
23、未向所述栅电极施加电场时，所述磁振子晶体区处于允带，所述第二频率自旋波在所述磁振子晶体区导通，所述第一电极接触区与所述第二电极接触区连接，自旋波晶体管开启；
24、向所述栅电极施加预设电场时，所述磁振子晶体区处于禁带，所述第二频率自旋波在所述磁振子晶体区不导通，所述第一电极接触区与所述第二电极接触区断开，自旋波晶体管关闭。
25、在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种自旋波晶体管，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的自旋波晶体管，其特征在于，所述周期性凹凸结构位于所述磁振子晶体区的磁性薄膜层的上表面和下表面，和/或两个相对的侧表面；所述上表面和下表面的凹凸结构中的凹或凸结构沿着第二方向延伸，且在第一方向上依次周期性排列；所述两个相对的侧表面的凹凸结构中的凹或凸结构沿着垂直衬底的第三方向延伸，且在第一方向上依次周期性排列；所述第一方向和第二方向交叉且与所述衬底平行。
3.根据权利要求1所述的自旋波晶体管，其特征在于，所述周期性凹凸结构位于所述磁振子晶体区的磁性薄膜层的两个相对的侧表面，所述两个相对的侧表面为未设置有所述第一电极接触区和第一电极接触区的侧表面。
4.根据权利要求1所述的自旋波晶体管，其特征在于，所述凹凸结构中的凹结构为在磁性薄膜层的表面上形成的间隔分布的沟槽，所述凹凸结构中的凸结构为在磁性薄膜层的表面上形成的位于相邻沟槽之间的凸条。
5.根据权利要求3所述的自旋波晶体管，其特征在于，所述两个相对的侧表面设置的凹凸结构镜像对称。
6.根据权利要求2所述的自旋
7.根据权利要求6所述的自旋波晶体管，其特征在于，所述凹凸结构中的凹或凸结构在所述第一方向上的长度为20纳米至30纳米，所述相邻凹或凸结构之间的间隔为10纳米至20纳米。
8.根据权利要求5所述的自旋波晶体管，其特征在于，所述两个相对的侧表面中一个的凹结构包括第一底边，所述两个相对的侧表面中另一个的凹结构包括第二底边，所述第一底边和所述第二底边之间的距离，与所述两个相对的侧表面之间的距离之比为1/4至4/5。
9.根据权利要求8所述的自旋波晶体管，其特征在于，所述第一底边和所述第二底边之间的距离为10纳米至20纳米，所述两个相对的侧表面之间的距离为25纳米至40纳米。
10.根据权利要求1所述的自旋波晶体管，其特征在于，所述凹凸结构中的凹或凸结构在所述衬底的正投影为矩形、多边形、半圆形、半椭圆形中的至少一种。
11.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至10任一所述的自旋波晶体管。
12.一种如权利要求1至10任一所述的自旋波晶体管的使用方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种自旋波晶体管，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的自旋波晶体管，其特征在于，所述周期性凹凸结构位于所述磁振子晶体区的磁性薄膜层的上表面和下表面，和/或两个相对的侧表面；所述上表面和下表面的凹凸结构中的凹或凸结构沿着第二方向延伸，且在第一方向上依次周期性排列；所述两个相对的侧表面的凹凸结构中的凹或凸结构沿着垂直衬底的第三方向延伸，且在第一方向上依次周期性排列；所述第一方向和第二方向交叉且与所述衬底平行。
3.根据权利要求1所述的自旋波晶体管，其特征在于，所述周期性凹凸结构位于所述磁振子晶体区的磁性薄膜层的两个相对的侧表面，所述两个相对的侧表面为未设置有所述第一电极接触区和第一电极接触区的侧表面。
4.根据权利要求1所述的自旋波晶体管，其特征在于，所述凹凸结构中的凹结构为在磁性薄膜层的表面上形成的间隔分布的沟槽，所述凹凸结构中的凸结构为在磁性薄膜层的表面上形成的位于相邻沟槽之间的凸条。
5.根据权利要求3所述的自旋波晶体管，其特征在于，所述两个相对的侧表面设置的凹凸结构镜像对称。
6.根据权利要求2所述的自旋波晶体管，其特征在于，所述凹凸结构...
【专利技术属性】
技术研发人员：李辉辉，张云森，王桂磊，赵超，
申请(专利权)人：北京超弦存储器研究院，
类型：发明
国别省市：
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