申请/专利权人：中国科学院微电子研究所

申请日：2021-07-05

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN113611794B

主分类号：H10N52/00

分类号：H10N52/00;H10N52/01;B82Y10/00;B82Y40/00;G06N3/063

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2021.11.23#实质审查的生效;2021.11.05#公开

摘要：本发明公开了全电控自旋纳米振荡器神经元器件，该器件包括：左电极、右电极、顶电极、重金属层、非磁性金属层、左反铁磁钉扎层、右反铁磁钉扎层和MTJ；MTJ包括由下至上的铁磁自由层、势垒隧穿层和铁磁参考层；在全电场调控下，直流电流产生的自旋转移矩与形状各向异性、DM反对称交换作用相互竞争，驱动磁畴壁往复运动实现磁化分量周期性振荡；该器件具有两种振荡模式，可产生稳定、均匀微波信号以实现神经元的振荡特性。可见，该器件可在全电场的情况下实现周期性振荡，无需依靠外部磁场。

主权项：1.一种全电控自旋纳米振荡器神经元器件，其特征在于，所述神经元器件包括：左电极、右电极、顶电极、重金属层、非磁性金属层、左反铁磁钉扎层、右反铁磁钉扎层和MTJ；MTJ包括由下至上的铁磁自由层、势垒隧穿层和铁磁参考层；其中，所述铁磁自由层具有形状各向异性结构；所述铁磁自由层的上表面两端分别设置所述左反铁磁钉扎层和所述右反铁磁钉扎层；所述左反铁磁钉扎层和右反铁磁钉扎层具有相反的磁化方向，使磁畴壁在两边界钉扎区域之间的范围内运动而不湮灭；所述铁磁自由层周围沉积所述非磁性金属层，所述非磁性金属层上的两端分别贴设所述左电极和所述右电极；所述非磁性金属层用于使注入所述铁磁自由层的电流密度均匀；所述铁磁自由层的下表面贴设有所述重金属层，用于和所述铁磁自由层在界面处产生DM反对称交换作用；所述铁磁参考层上贴设所述顶电极；在全电场调控下，直流电流产生的自旋转移矩与形状各向异性、DM反对称交换作用相互竞争，驱动磁畴壁往复运动实现磁化分量周期性振荡，并且根据通入的直流电流密度不同，磁畴壁振荡展现出两种振荡模式；当撤掉电流，振荡曲线呈非线性衰减，并具有短时记忆特性。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院微电子研究所 全电控自旋纳米振荡器神经元器件

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