JP6517982B2 - 相ヒステリシス磁気ジョセフソン接合メモリセル - Google Patents
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Description
以下に、上記実施形態から把握できる技術思想を付記として記載する。
[付記1]
JMRAM(ジョセフソン磁気ランダムアクセスメモリ)システムであって、
データ書き込み動作中に複数のメモリセルの所与の行を選択する個々のワード書き込み電流を伝導するように構成された複数のワード書き込み線であって、前記複数のメモリセルの各々が、MBJJ(磁気バリアジョセフソン接合)、PHMJJ(相ヒステリシス磁気ジョセフソン接合)、および少なくとも1つのジョセフソン接合を含む、前記複数のワード書き込み線と、
二値論理0状態および二値論理1状態のうちの1つに対応するデジタル状態を複数のメモリセルの所与の行の各メモリセルに関連する前記PHMJJに書き込むために個々のビット書き込み電流を伝導するように構成された複数のビット書き込み線であって、前記PHMJJは、前記複数のワード書き込み線の個々の1つおよび前記複数のビット書き込み線の個々の1つに磁気的に結合されている、前記複数のビット書き込み線と、
読み出し動作中に所与の行におけるメモリセルの各々のMBJに供給されて所与の行のメモリセルを選択する個々のワード読み出し電流を伝導するように構成された複数のワード読み出し線と、
所与の列におけるメモリセルの各々の少なくとも1つのジョセフソン接合をバイアスするために個々のビット読み出し電流を伝導するように構成された複数のビット読み出し線であって、個々のメモリセルにおける前記MBJJは、前記ワード読み出し電流に応答してゼロ状態からπ状態に切り替えて、前記読み出し動作中に前記π状態および前記PHMJJによって提供される超伝導相に応答してバイアスされた少なくとも1つのジョセフソン接合を介して記憶されたデジタル状態の表示を提供する、前記複数のビット読み出し線と
を備えるJMRAMシステム。
[付記2]
前記個々のメモリセルは、前記読み出し動作中に前記π状態および前記PHMJJによって提供される超伝導相の大きさに応答して前記少なくとも1つのジョセフソン接合を介して記憶されたデジタル状態の表示を提供するように構成され、前記超伝導相は、二値論理0状態に対応する第1の大きさと、二値論理1状態に対応する第2の大きさのうちの1つを有する、付記1に記載のJMRAMシステム。
[付記3]
前記個々のメモリセルは、前記超伝導相に基づく二値論理0状態に対応する第1の振幅と、二値論理1状態に対応する第2の振幅とを有する電圧に基づいて、前記読み出し動作中に記憶されたデジタル状態の表示を提供するように構成されている、付記1に記載のJMRAMシステム。
[付記4]
前記個々のビット読み出し電流は、前記個々のメモリセルの前記MBJJおよび前記PHMJJを相互接続するノードに供給され、前記個々のワード読み出し電流は、前記個々のメモリセルの前記MBJJに誘導的に結合される、付記1に記載のJMRAMシステム。
[付記5]
前記MBJJおよび前記PHMJJは、前記個々の前記メモリセルにおいて互いに並列に配置され、前記少なくとも1つのジョセフソン接合は、前記MBJJおよび前記PHMJJに対して直列に配置され、超伝導量子干渉素子(SQUID:Superconducting Quantum Interference Device)を形成する1対のジョセフソン接合を含む、付記4に記載のJMRAMシステム。
Claims (13)
- メモリセルであって、
前記メモリセルに供給される書き込み電流に応答して二値論理1状態に対応する第1の二値論理状態および二値論理0状態に対応する第2の二値論理状態のうちの1つを記憶するように構成された磁気メモリ記憶デバイスと、
前記メモリセルに供給される読み出し電流に応答して読み出し動作を実行するように構成された磁気バリアジョセフソン接合(MBJJ)と、
記憶されたデジタル状態に対応する出力を提供するように構成された少なくとも1つのジョセフソン接合と
を備えるメモリセル。 - 前記磁気メモリ記憶デバイスは、前記記憶されたデジタル状態に基づいて第1の磁気状態を生成するように構成され、前記MBJJは、前記読み出し電流に応答して第2の磁気状態を提供して前記少なくとも1つのジョセフソン接合をトリガするように構成される、請求項1に記載のメモリセル。
- 前記第2の磁気状態は、π状態にある前記MBJJに応答して前記MBJJおよび前記少なくとも1つのジョセフソン接合を介する第1のループ内を循環し、前記第1の磁気状態は、π状態にある前記磁気メモリ記憶デバイスに応答して前記磁気メモリ記憶デバイスおよび前記少なくとも1つのジョセフソン接合を介する第2のループ内を循環する、請求項2に記載のメモリセル。
- 前記読み出し電流は、読み出し動作中に前記メモリセルに供給される第1の読み出し電流及び第2の読み出し電流を含み、前記第1の読み出し電流は、前記少なくとも1つのジョセフソン接合をバイアスするために前記MBJJおよび前記磁気メモリ記憶デバイスを相互接続するノードに供給され、前記第2の読み出し電流は、前記MBJJをゼロ状態から前記π状態に切り替えて前記第2の磁気状態を提供するために前記MBJJに誘導的に結合される、請求項3に記載のメモリセル。
- 前記第2の磁気状態の大きさは、インダクタンス項よって分割された内部超伝導磁束量子に基づく、請求項4に記載のメモリセル。
- 前記MBJJおよび前記磁気メモリ記憶デバイスは、前記メモリセルにおいて互いに並列に配置され、前記少なくとも1つのジョセフソン接合は、前記MBJJおよび前記磁気メモリ記憶デバイスに対して直列に配置され、かつ超伝導量子干渉素子(SQUID:Superconducting Quantum Interference Device)を形成する1対のジョセフソン接合を含む、請求項1に記載のメモリセル。
- 前記磁気メモリ記憶デバイスは、前記第1および第2の二値論理状態のうちの一方を記憶していることに応答して磁気状態を生成するように構成され、前記磁気メモリ記憶デバイスは、磁気状態、前記読み出し電流、および超伝導読み出し選択デバイスに基づいて前記読み出し動作中に前記少なくとも1つのジョセフソン接合をトリガして、前記メモリセルの出力に第1の振幅を有する電圧を提供するように構成され、電圧の前記第1の振幅は、前記第1および第2の二値論理状態のうちの一方を示す、請求項1に記載のメモリセル。
- 前記磁気メモリ記憶デバイスは、前記第1および第2の二値論理状態のうちの他方を記憶していることに応答してゼロの超伝導相を生成するように構成され、前記磁気メモリ記憶デバイスは、前記ゼロの超伝導相に基づいて前記読み出し動作中に前記少なくとも1つのジョセフソン接合をトリガせずに、第2の振幅を有する電圧が出力に提供されるように構成され、前記電圧の前記第2の振幅は、前記第1および第2の二値論理状態のうちの他方を示す、請求項7に記載のメモリセル。
- JMRAM(ジョセフソン磁気ランダムアクセスメモリ)システムであって、請求項1に記載のメモリセルを含むメモリセルのアレイを備え、前記メモリセルのアレイは、行及び列に配置され、前記書き込み電流は、前記メモリセルのアレイの行に関連するワード書き込み線上に供給されるワード書き込み電流であり、前記メモリセルのアレイのビット書き込み線上に第2の書き込み電流がビット書き込み電流として供給され、前記読み出し電流は、前記メモリセルのアレイの前記行に関連するワード読み出し線上に供給されるワード読み出し電流であり、第2の読み出し電流がビット読み出し線上にビット読み出し電流として供給される、JMRAMシステム。
- 前記ワード書き込み線および前記ワード読み出し線は、前記アレイの所与の行内の前記メモリセルの各々に共通であり、前記ビット書き込み線および前記ビット読み出し線は、前記アレイの所与の列内の前記メモリセルの各々に共通であり、前記メモリセルのアレイは、前記アレイの各行および各列に対して直列に配置される、請求項9に記載のJMRAMシステム。
- 所与のメモリセルに関連する前記ワード書き込み線および前記ビット書き込み線の各々は、前記磁気メモリ記憶デバイスに磁気的に結合されており、前記ワード書き込み電流は、データ書き込み動作中に所与の1つの行におけるメモリセルの各々を通過する前記ワード書き込み線上に供給され、前記ビット書き込み線は、個々の1つの列に関連する複数のビット書き込み線を含み、個々の複数のビット書き込み電流の各々は、所与の1つの行におけるメモリセルの各々における二値論理1状態および二値論理0状態のうちの1つの記憶に関連付けられている、請求項9に記載のJMRAMシステム。
- 前記ワード読み出し線は、個々の1つの行に関連する複数のワード読み出し線を含み、前記複数のワード読み出し線の各々は、所与の1つの列における個々のメモリセルの各々に関連する超伝導読み出し選択デバイスに誘導的に結合され、前記ビット読み出し線は、個々の1つの列に関連し、かつ前記読み出し動作中に前記ワード読み出し電流に応答して選択された所与の1つの行における個々のメモリセルの各々に関連する少なくとも1つのジョセフソン接合をバイアスして前記複数のビット読み出し線上の所与の1つの行における前記磁気メモリ記憶デバイスの各々の記憶されたデジタル状態の表示を提供するために設けられる複数のビット読み出し線を含む、請求項9に記載のJMRAMシステム。
- 前記磁気メモリ記憶デバイスは、相ヒステリシス磁気ジョセフソン接合(PHMJJ)である、請求項1に記載のメモリセル。
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