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비대칭 교환 상호작용을 가지며 면내 전류가 흐르고 제1 방향으로 연장되고 차례로 적층된 금속층과 자성층을 포함하는 자성 패턴;상기 자성 패턴의 일부를 덮도록 배치되고 적어도 하나의 개구부를 포함하는 제어 전극;상기 제어 전극과 이격되고 상기 자성 패턴 상에 배치되어 상기 자성 패턴 내에 스커미온을 생성하는 적어도 하나의 쓰기 자기 터널 접합 구조;상기 제어 전극의 상기 개구부에 배치되고 상기 스커미온 또는 상기 스커미온의 위상 상태를 검출하고 상기 자성 패턴의 배치 평면 내에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향 방향으로 배열된 적어도 하나의 검출 자기 터널 접합 구조; 및상기 제어 전극과 상기 자성 패턴 사이에 배치되는 절연층;을 포함하고,상기 스커미온은 상기 면내 전류에 의하여 상기 자성 패턴의 상기 제1 방향을 따라 진행하고,상기 제어 전극의 인가 전압은 상기 자성 패턴의 상기 비대칭 교환 상호작용을 국부적으로 변경하여 상기 자성 패턴의 배치 평면 내에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향의 변위를 갖도록 상기 스커미온을 이동시키는 것을 특징으로 하는 스커미온 소자
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제 1 항에 있어서,상기 자성 패턴의 금속층은 Pt, W, Ta 및 이들의 혼합물 중에서 적어도 하나를 포함하고,상기 자성 패턴의 자성층은 FeCoB, GdFeCo, MnSi, FeCoSi 중에서 적어도 하나를 포함 것을 특징으로 하는 스커미온 소자
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제 1 항에 있어서,상기 절연층은 AlOx, MgO, TaOx, ZrOx, HfOx 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스커미온 소자
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제 1 항에 있어서,상기 쓰기 자기 터널 접함 구조는 상기 자성 패턴 상에 배치된 제1 터널 절연층, 상기 제1 터널 절연층 상에 배치된 제1 고정 자성층, 및 상기 제1 고정 자성층 상에 배치된 제1 상부 전극을 포함하고,상기 검출 자기 터널 접합 구조는 상기 자성 패턴 상에 배치된 제2 터널 절연층, 상기 제2 터널 절연층 상에 배치된 제2 고정 자성층, 및 상기 제2 고정 자성층 상에 배치된 제2 상부 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 스커미온 소자
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제 1 항에 있어서,상기 제어 전극이 쓰기 자기 터널 접합 구조를 바라보는 방향의 경계면과 상기 검출 자기 터널 구조 사이의 수직 거리는 스커미온의 지름(R) 내지 내지 R+ 25 nm 인 것을 특징으로 하는 스커미온 소자
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제 1 항에 있어서,상기 자성 패턴의 자성층은 수직 자기 이방성 및 교환 상호 작용을 가지는 것을 특징으로 하는 스커미온 소자
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제 1 항에 있어서,상기 자성패턴의 제1 방향의 일측에 배치되어 상기 면내 전류를 제공하는 제1 도전 패턴;상기 자성 패턴의 제1 방향의 타측에 배치되어 상기 면내 전류를 제공하는 제2 도전 패턴; 및상기 제1 도전 패턴과 상기 제2 도전 패턴에 연결된 전류원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스커미온 소자
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