JP2017520107A - 強度調整可能な結合型スピンホールナノ発振器 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (26)
- スピン軌道結合材料を用いたインターコネクトと、
2つの磁性層を有する磁気スタックであって、複数の前記磁性層の1つは前記インターコネクトに結合し、前記2つの磁性層の各々は、前記磁気スタックを発振させるそれぞれの磁化方向を有する、磁気スタックと、
を備える装置。 - 前記磁気スタックは、磁気トンネル接合(MTJ)デバイスを有する、請求項1に記載の装置。
- 前記磁気スタックに電圧を印加し、前記インターコネクト上の信号を発振させるための電圧源を更に備える、請求項1または2に記載の装置。
- 前記電圧源は、前記信号の発振周波数を調節するべく、前記磁気スタックに印加される前記電圧を調節するように動作可能である、請求項3に記載の装置。
- 前記インターコネクトは非磁性金属部に結合する、請求項1、2、または4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記非磁性金属部は、Cu、α‐Ta、Al、CuSi、またはNiSiのうち1または複数から形成される、請求項5に記載の装置。
- 前記スピン軌道結合材料は、スピンホール効果材料(SHE材料)である、請求項1、2、4、または5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記SHE材料は、高いスピン軌道結合を有するW、Ta、Pt、CuIr、4dまたは5d金属のうち1または複数から形成される、請求項7に記載の装置。
- 前記2つの磁性層は、自由磁性層および固定磁性層を有し、前記自由磁性層の前記磁化方向は面内であり、前記固定磁性層の前記磁化方向は、前記自由磁性層の前記磁化方向に垂直である、請求項1、2、4、5、または7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記2つの磁性層は、自由磁性層および固定磁性層を有し、前記固定磁性層の前記磁化方向は面内であり、前記自由磁性層の前記磁化方向は、前記固定磁性層の前記磁化方向に垂直である、請求項1、2、4、5、7、または9のいずれか一項に記載の装置。
- 前記2つの磁性層は自由磁性層および固定磁性層を有し、前記固定磁性層および自由磁性層の前記磁化方向は面内である、請求項1、2、4、5、7、9、または10のいずれか一項に記載の装置。
- 第1発振器と、第2発振器と、前記第1発振器を前記第2発振器に結合させる結合回路とを備える装置であって、
前記第1発振器は、
スピンホール効果(SHE)材料を用いた第1インターコネクトと、
2つの磁性層を含む第1磁気スタックであって、複数の前記磁性層の1つは前記第1インターコネクトに結合し、前記2つの磁性層の各々は、前記第1磁気スタックに前記第1インターコネクト上の信号を発振させるそれぞれの磁化方向を有する、第1磁気スタックと、
を有し、
前記第2発振器は、
SHE材料を用いた第2インターコネクトと、
2つの磁性層を含む第2磁気スタックであって、複数の前記磁性層の1つは前記第2インターコネクトに結合し、前記2つの磁性層の各々は、前記第2磁気スタックに前記第2インターコネクト上の信号を発振させるそれぞれの磁化方向を有する、第2磁気スタックと、
を有する、
装置。 - 前記結合回路は、制御可能ゲート端子と、それぞれ前記第1および第2インターコネクトに結合されたソース端子およびドレイン端子を含むトランジスタを有する、請求項12に記載の装置。
- 前記第1インターコネクト上で、前記信号の発振を前記第2インターコネクト上の前記信号の発振と同期させるべく、前記ゲート端子の電圧を制御する電圧源を更に備える、請求項13に記載の装置。
- 前記結合回路は、前記第1インターコネクトを前記第2インターコネクトに結合する、非磁性インターコネクトである、請求項12または13に記載の装置。
- 前記結合回路は可変抵抗デバイスを有する請求項12、13、または15のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1および第2インターコネクトの前記SHE材料は非磁性金属層に結合している、請求項12、13、15、または16のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1および第2発振器の各々の前記第1および第2インターコネクトの前記SHE材料は、高いスピン軌道結合を有するW、Ta、Pt、CuIr、4dまたは5d金属のうち1または複数から形成される、請求項12、13、15、16、または17のいずれか一項に記載の装置。
- 前記結合回路は、結合信号強度を増幅、減衰、フィルタリング、または位相シフトさせるべく動作可能な信号処理部であり、前記結合信号は、前記第1および第2発振器の間を横断する、請求項12、13、15、16、17、または18のいずれか一項に記載の装置。
- メモリと、
前記メモリに結合され、請求項1から11の何れか1つに記載の装置を含むプロセッサと、
前記プロセッサが別のデバイスと通信可能に結合することを可能にする無線インターフェースと、
を備えるシステム。 - スピン軌道結合材料を用いた第1インターコネクト、および、前記第1インターコネクトに結合される第1磁気スタックを有する第1発振器と、
スピン軌道結合材料を用いた第2インターコネクト、および、前記第2インターコネクトに結合される第2磁気スタックを有する第2発振器と、
前記第1発振器を前記第2発振器に結合する、結合回路と、
を備える装置。 - 前記第1磁気スタックは、自由磁性層および固定磁性層を有し、前記自由磁性層は、前記第1インターコネクトに結合し、前記固定磁性層は、前記自由磁性層の磁化方向に垂直な磁化方向を有する、請求項21に記載の装置。
- 前記第2磁気スタックは、自由磁性層および固定磁性層を有し、前記自由磁性層は、前記第2インターコネクトに結合され、前記固定磁性層は、前記自由磁性層の磁化方向に垂直な磁化方向を有する、請求項21または22に記載の装置。
- 前記第1および第2磁気スタックは、それぞれの自由磁性層および固定磁性層を有し、それぞれの前記自由磁性層は、前記第1および第2インターコネクトにそれぞれ結合し、それぞれの前記固定磁性層は、それぞれの前記自由磁性層の磁化方向に平行な複数の磁化方向を有する、請求項21から23のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1および第2磁気スタックは、それぞれの自由磁性層および固定磁性層を有し、それぞれの前記自由磁性層は、前記第1および第2インターコネクトにそれぞれ結合し、それぞれの前記固定磁性層は、それぞれの前記自由磁性層の複数の磁化方向に垂直な磁化方向を有する、請求項21から24のいずれか一項に記載の装置。
- 前記結合回路は、結合信号強度を増幅、減衰、フィルタリング、または位相シフトするように動作可能な信号処理部であり、前記結合信号は前記第1および第2発振器の間を横断する、請求項21から25のいずれか一項に記載の装置。
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