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기판상에 형성되는 전송채널;상기 전송채널 상에 형성되는 소스; 및상기 전송채널 상에 형성되는 드레인 자유층, 드레인 중간층, 및 드레인 고정층으로 이루어지며, 상기 소스로부터 주입되고 상기 전송채널에 의해 확산된 스핀전자에 의해 상기 드레인 고정층에 대한 상기 드레인 자유층의 자기 방향이 변경되는 드레인을 포함하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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제1항에 있어서, 상기 드레인 자유층은 상기 스핀 전자에 의해 자기 방향이 변경되는 자성체로 구현되고, 상기 드레인 중간층은 비자성금속전도체 또는 절연체로 구현되고, 상기 드레인 고정층은 자기 방향이 고정된 자성체로 구현되는 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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제2항에 있어서, 상기 소스는 자성체로 구현되는 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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제3항에 있어서, 상기 스핀 소자는상기 드레인 자유층의 자기 방향이 상기 소스에 인가되는 스핀 전자에 따라 2가지로 가변됨으로써, 두개의 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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제2항에 있어서, 상기 소스는 상기 스핀 전자에 의해 자기 방향이 변경되는 자성체로 구현되는 소스 자유층;비자성금속전도체 또는 절연체로 구현되는 소스 중간층; 자기 방향이 고정된 자성체로 구현되는 소스 고정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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제5항에 있어서, 상기 스핀 소자는 상기 드레인 자유층의 자기 방향이 상기 소스와 상기 드레인에 인가되는 전원들에 따라 4가지로 가변됨으로써, 4개의 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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제6항에 있어서, 상기 스핀 소자는 초기화 과정을 통해 상기 소스 고정층과 상기 드레인 고정층의 자화 방향이 상기 전송채널에 수직되게 자화난이축(magnetic hard axis)로 고정시킨 후, 상기 드레인 자유층의 자기 방향을 가변시키는 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 자성체는 CoFe, Co, Ni, NiFe 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것인 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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9
제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 자성체는 GaMnAs, InMnAs, GeMn, GaMnN, GaMnP, ZnMnO 중에서 선택되는 어느 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 자성체는 수직자기특성(Perpendicular magnetization)을 갖는 Pd/CoFe, Pt/CoPt 다층구조, 그리고 La(1-x)SrxMnO3(LSMO), CrO2를 포함하는 스핀분극 100%의 반금속(half metal)중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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제1항에 있어서, 상기 전송채널은 Si 기판, 절연층, 및 Au, Pt, Ag, Al, Cu, Sb 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 금속(metal) 또는 반금속(semi-metal)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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제1항에 있어서, 상기 전송채널은 4족 반도체나 3-5족 반도체 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 형성된 이종고속반도체로 구현되는 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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제1항에 있어서, 상기 전송채널은 Si 기판, 절연층, 카본나노튜브(carbon nanotube), 그래핀(graphene)을 포함하는 흑연계 나노구조중에서 하나이거나, 금속 또는 반도체 나노 와이어(nano-wire)를 포함하는 1차원 나노구조인 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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제1항에 있어서, 상기 전송채널이 이종고속반도체, 나노흑연구조, 또는 나노 와이어로 구현되는 경우, 상기 전송채널과 상기 소스 사이, 상기 전송채널과 상기 드레인 사이에 형성되는 중간막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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제1항에 있어서, 상기 소스로부터 주입된 스핀전자는 비접촉(non local) 방식에 의해 차지 전류없이 순수 스핀 전류를 생성하고, 스핀확산에 의해 상기 전송 채널을 거쳐 상기 드레인에 전송되는 것을 특징으로 하는 스핀토크를 이용한 측면형 스핀 소자
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