自旋随机存储器存内计算装置和存内计算方法及电子设备

    公开(公告)号:CN114496013B

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202210138616.X

    申请日:2022-02-15

    Abstract: 本发明涉及自旋随机存储器存内计算装置和存内计算方法及电子设备。一种自旋随机存储器存内计算装置包括:多个包括磁性隧道结的存内计算单元的阵列、逐行设置的第一字线以及逐列设置的第一位线、第二位线和第三位线,存内计算单元连接在第一字线和第一位线之间,第三位线连接到存内计算单元与第一位线之间的开关晶体管的栅极,第二位线与存内计算单元电隔离。存内计算单元的阵列存储输入矩阵的转置,其元素值对应于磁性隧道结的连续可调电导值,第一字线将与输入列向量的元素值对应的电压值分别施加到各行存内计算单元,第一位线输出与输出列向量的元素值对应的电流值。

    一种随机计算电路
    3.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117667015A

    公开(公告)日:2024-03-08

    申请号:CN202310520100.6

    申请日:2023-05-09

    Abstract: 本公开揭示了一种随机计算电路,包括:脉冲产生单元,用于产生开启激励脉冲信号和关闭激励脉冲信号;随机数产生单元,用于在开启激励脉冲信号的作用下以概率P1随机开启,之后在关闭激励脉冲信号的作用下以概率1‑P2随机关闭,以及用于根据随机开启和随机关闭的概率关系进行随机乘法运算并依据运算结果输出不同响应电流;后处理单元,用于将不同响应电流与参考电流进行比较,并根据比较结果输出第一信号或第二信号,以及用于根据第一信号或第二信号生成随机比特1或0。

    包括磁耦合的自旋振荡器阵列的振荡器装置及其制造方法

    公开(公告)号:CN113097379B

    公开(公告)日:2024-01-12

    申请号:CN202110361581.1

    申请日:2021-04-02

    Abstract: 本发明提供包括磁耦合的自旋振荡器阵列的振荡器装置及其制造方法。自旋转移矩纳米振荡器是一种利用自旋极化电流流过自由磁层时引起的磁矩进动来产生振荡信号的磁器件,其相对于传统的电子振荡器具有体积小、频率高等优点,但是单个自旋振荡器的输出功率较低。当使用自旋振荡器的阵列以提高输出功率时,阵列同步是一个难题。本发明利用共振增强单元将相邻的自旋振荡器彼此磁性耦合,使自由磁层的自旋进动彼此共振耦合到相同频率和相位,实现了阵列的同步输出,提高了输出功率。本发明具有结构简单,耦合强度大,耦合性能显著,易于制造等优点。

    包括自旋波耦合的自旋霍尔振荡器阵列的振荡器装置

    公开(公告)号:CN113098396A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110361570.3

    申请日:2021-04-02

    Abstract: 本发明提供一种包括自旋波耦合的自旋霍尔振荡器阵列的振荡器装置。单个自旋霍尔振荡器的输出功率一般在微瓦量级,难以满足实际应用的需要。为了提高输出功率,可以采用多个自旋霍尔振荡器的阵列,但是多个自旋霍尔振荡器之间存在同步问题。在本发明的一些实施例中,采用共振增强单元将相邻的自旋霍尔振荡器彼此连接。自旋霍尔振荡器能在共振增强单元中激发自旋波,其能够使相邻的自旋霍尔振荡器彼此磁性耦合,从而在运行时迅速共振到相同的频率和相位,提高整个器件的振荡信号输出功率。该振荡器装置具有耦合强度大,延迟时间短,耦合性能显著提升且对自旋霍尔振荡器之间的距离有可观的提高等优点,而且结构较为简单,容易制造。

    铁电调控人工反铁磁自由层的自旋轨道矩磁随机存储器

    公开(公告)号:CN112701214A

    公开(公告)日:2021-04-23

    申请号:CN202011575392.6

    申请日:2020-12-28

    Abstract: 本发明涉及铁电调控人工反铁磁自由层的自旋轨道矩磁随机存储器。一种自旋轨道矩磁随机存储器可包括多个存储单元,每个存储单元可包括:固定磁层;形成在所述固定磁层上的间隔层;形成在所述间隔层上的具有人工反铁磁结构的自由磁层,所述自由磁层包括:形成在所述间隔层上的第一磁层;形成在所述第一磁层上的非磁耦合层;以及形成在所述非磁耦合层上的第二磁层;形成在所述自由磁层上的自旋轨道矩材料层;以及形成在所述自旋轨道矩材料层上的铁电层。本发明通过铁电层导致的电荷转移及极化电场来调控自由层的人工反铁磁结构从反铁磁耦合转变到铁磁耦合,降低了写入过程所需的电流密度,从而节省了存储器件的功耗。

    一种磁多层结构、磁性结器件和磁性随机存储装置及其辅助写入和直接读取方法

    公开(公告)号:CN110379917A

    公开(公告)日:2019-10-25

    申请号:CN201910557396.2

    申请日:2019-06-25

    Abstract: 本发明公开了一种磁多层结构、磁性结器件和磁性随机存储装置及其辅助写入和直接读取方法,包括:一电致磁性层和一绝缘辅助层;电致磁性层和绝缘辅助层组成层叠结构;绝缘辅助层中设置有若干微导电通道,微导电通道用于写入和读取电流的通过;绝缘辅助层的磁化方向垂直于层平面或平行于层平面;其中,在无电场时,电致磁性层处于顺磁状态;磁多层结构置于电场中,电致磁性层能够实现顺磁态和铁磁态的转变。在电场调控下,其中的电致磁性层由顺磁态转变为铁磁态,利用电致磁性层铁磁态同时与绝缘辅助层和磁性结的磁性自由层间的交换耦合作用辅助磁性自由层翻转,从而实现减小磁性自由层翻转所需要电流密度的目的。

    一种磁性隧道结器件及其磁性随机存储装置

    公开(公告)号:CN108987031B

    公开(公告)日:2019-10-18

    申请号:CN201810738206.2

    申请日:2018-07-06

    Abstract: 本发明公开了一种磁性隧道结器件及其磁性随机存储装置,装置涉及到一种可以辅助自由磁性层翻转的人工反铁磁装置及一种固定磁性层,人工反铁磁装置可以通过电场调控,实现反铁磁态到铁磁态的转变,与固定磁性层共同作用,辅助自由磁性层的翻转。磁性随机存储装置包括一种磁性隧道结,当电流穿过磁性隧道结,在电场辅助作用下,自由磁性层实现翻转。自由磁性层翻转后,去掉电场,合成多层膜结构由铁磁态退回到反铁磁态,而自由磁性层保持翻转后的状态,从而实现数据的写入。合成多层膜结构与磁性隧道结共同构成磁性随机存储装置,通过电场和电流的共同作用达到写入数据的目的,具有速度快、功耗低、非易失性的优点。

    一种磁性隧道结器件及其磁性随机存储装置

    公开(公告)号:CN108987031A

    公开(公告)日:2018-12-11

    申请号:CN201810738206.2

    申请日:2018-07-06

    Abstract: 本发明公开了一种磁性隧道结器件及其磁性随机存储装置,装置涉及到一种可以辅助自由磁性层翻转的人工反铁磁装置及一种固定磁性层,人工反铁磁装置可以通过电场调控,实现反铁磁态到铁磁态的转变,与固定磁性层共同作用,辅助自由磁性层的翻转。磁性随机存储装置包括一种磁性隧道结,当电流穿过磁性隧道结,在电场辅助作用下,自由磁性层实现翻转。自由磁性层翻转后,去掉电场,合成多层膜结构由铁磁态退回到反铁磁态,而自由磁性层保持翻转后的状态,从而实现数据的写入。合成多层膜结构与磁性隧道结共同构成磁性随机存储装置,通过电场和电流的共同作用达到写入数据的目的,具有速度快、功耗低、非易失性的优点。

    具有垂直磁各向异性的多层磁性金属薄膜及方法

    公开(公告)号:CN119153189A

    公开(公告)日:2024-12-17

    申请号:CN202411263390.1

    申请日:2024-09-10

    Abstract: 公开了一种具有垂直磁各向异性的多层磁性金属薄膜及方法,多层磁性金属薄膜中,衬底为热氧化的单晶硅片,缓冲层层叠于所述衬底上,所述缓冲层为Ti/Pt、Ta/Pt或Ru/Pt,Ti、Ta或Ru层,厚度为2‑4nm,[Co/Pt]n层层叠于所述缓冲层,其中,Co层厚度为0.8‑1.8nm,Pt层厚度为0.7‑1.5nm,n为2‑5。通过调控缓冲层、Co层厚度、Pt层厚度以及周期数n能够明显调控薄膜的磁各向异性,多层磁性金属薄膜具有良好的垂直磁各向异性。

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