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비자성층; 및상기 비자성층 상에 형성된 자성층;을 포함하는 자구벽 논리소자로,상기 자성층은수직 자기 이방성 영역; 및상기 수직 자기 이방성 영역에 인접한 수평 자기 이방성 영역;을 포함하며,상기 자구벽 논리소자는 비자성층의 면내 전류에 의하여 작동되는 것을 특징으로 하는 자구벽 논리소자
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제1항에 있어서,상기 자구벽 논리소자는 NOT 소자, NOR 소자 및 NAND 소자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자구벽 논리소자
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제1항에 있어서,상기 수직 자기 이방성 영역 및 수평 자기 이방성 영역은 자성층의 면내 방향(in-plane)으로 인접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 자구벽 논리소자
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제1항에 있어서,상기 자성층은 강자성체 및 페리자성체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자구벽 논리소자
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제4항에 있어서,상기 자성층은 코발트(Co), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 이들의 합금; 및TbCo, TbFe, GdCo, GdFe, GdFeCo, Fe3O4, YIG(Yttrium iron garnet), TmIG, 및 TbIG;로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자구벽 논리소자
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제1항에 있어서,상기 비자성층은 비자성 금속 및 위상 절연체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자구벽 논리소자
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제6항에 있어서,상기 비자성층은 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 탄탈럼(Ta), 타이타늄(Ti), 텅스텐(W), 금(Au), Bi2Se3, Bi2Te3 및 Ag2Te3로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자구벽 논리소자
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제1항에 있어서,상기 자성층의 두께는 0
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제1항에 있어서,상기 자구벽 논리소자는 상기 자성층 상에 형성된 산화물층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자구벽 논리소자
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10
제9항에 있어서,상기 산화물층은 MgO, AlOx, SiOx 및 SiNx로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자구벽 논리소자
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비자성층; 및상기 비자성층 상에 형성된 자성층;을 포함하는 자구벽 논리소자로,상기 자성층은제1 수직 자기 이방성 영역 및 제2 수직 자기 이방성 영역; 및상기 제1 수직 자기 이방성 영역 및 제2 수직 자기 이방성 영역 사이에 위치하는 수평 자기 이방성 영역;을 포함하고,상기 NOT소자는 상기 비자성층의 면내 전류에 의하여 작동되는 것을 특징으로 하는 NOT 소자
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제11항에 있어서,상기 제1 수직 자기 이방성 영역 및 제2 수직 자기 이방성 영역은 서로 반대 방향의 자화 방향을 갖는 것을 특징으로 하는 NOT 소자
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제11항에 있어서,상기 제1 수직 자기 이방성 영역, 수평 자기 이방성 영역 및 제2 수직 자기 이방성 영역은 면내 방향으로 순차적으로 인접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 NOT 소자
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제11항에 있어서,상기 수평 자기 이방성 영역의 길이는 10 nm 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 NOT 소자
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비자성층; 및상기 비자성층 상에 형성된 자성층;을 포함하는 자구벽 논리소자로,상기 자성층은 자기 대칭성 파괴 영역(Magnetic symmetry breaking region);상기 자기 대칭성 파괴 영역으로부터 제1 방향으로 순차적으로 연장되는 제1 수평 자기 이방성 영역 및 제1 수직 자기 이방성 영역;상기 자기 대칭성 파괴 영역으로부터 제2 방향으로 순차적으로 연장되는 제2 수평 자기 이방성 영역 및 제2 수직 자기 이방성 영역; 및상기 자기 대칭성 파괴 영역으로부터 제3 방향으로 연장되는 제3 수직 자기 이방성 영역;을 포함하고,상기 논리소자는 비자성층의 면내 전류에 의하여 작동되는 것을 특징으로 하는 논리소자
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제15항에 있어서,상기 논리소자는 NAND 소자 또는 NOR 소자인 것을 특징으로 하는 논리소자
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제15항에 있어서,상기 자기 대칭성 파괴 영역은 별도의 자기장이 인가되어 자기 대칭성이 파괴되는 것을 특징으로 하는 논리소자
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제15항에 있어서,상기 인가되는 자기장의 세기는 1 T 이하인 것을 특징으로 하는 논리소자
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제15항에 있어서,상기 제1 수평 자기 이방성 영역 및 제2 수평 자기 이방성 영역의 길이는 10 nm 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 논리소자
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제15항에 있어서,상기 제1 수직 자기 이방성 영역 및 제2 수직 자기 이방성 영역이 입력단자, 상기 제3 수직 자기 이방성 영역이 출력단자인 것을 특징으로 하는 논리소자
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제15항에 있어서,상기 제1 방향, 제2 방향, 제3 방향은 모두 자성층의 면내 방향인 것을 특징으로 하는 논리소자
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제15항에 있어서,상기 면내 전류는상기 제1 방향과 평행 또는 반평행한 제1 전류;상기 제2 방향과 평행 또는 반평행한 제2 전류; 및상기 제3 방향과 평행 또는 반평행한 제3 전류;를 포함하는 것을 특징으로 하는 논리소자
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제1항의 자구벽 논리소자 제조방법으로,비자성층 및 상기 비자성층 상에 형성된 자성층을 포함하는 복합 구조의 자성층에 수직 자기 이방성 영역 및 수평 자기 이방성 영역을 형성하는 단계;를 포함하는 자구벽 논리소자 제조방법
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제23항에 있어서,상기 수직 자기 이방성 영역 및 수평 자기 이방성 영역을 형성하는 단계는 이온조사 또는 리소그래피를 통하여 수행되는 것을 특징으로 하는 자구벽 논리소자 제조방법
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제11항의 NOT 소자 제조방법으로,비자성층 및 상기 비자성층 상에 형성된 자성층을 포함하는 복합 구조의 자성층에 수직 자기 이방성 영역 및 수평 자기 이방성 영역을 형성하는 단계;를 포함하는 NOT 소자 제조방법
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제15항의 논리소자 제조방법으로,비자성층 및 상기 비자성층 상에 형성된 자성층을 포함하는 복합 구조의 자성층에 제3 수직 자기 이방성 영역, 상기 제3 수직 자기 이방성 영역의 제1 부분으로부터 제1 방향으로 순차적으로 연장되는 제1 수평 자기 이방성 영역 및 제1 수직 자기 이방성 영역, 상기 제3 수직 자기 이방성 영역의 제1 부분으로부터 제2 방향으로 순차적으로 연장되는 제2 수평 자기 이방성 영역 및 제2 수직 자기 이방성 영역을 형성하는 단계; 및상기 제3 수직 자기 이방성 영역의 제1 부분에 자기장을 인가하여 자기 대칭성을 파괴함으로써 자기 대칭성 파괴 영역을 형성하는 단계;를 포함하는 논리소자 제조방법
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제26항에 있어서,상기 자기 대칭성 파괴 영역을 형성하는 단계는상기 제1 부분에 별도의 자성층을 증착하여 RKKY(Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida) 상호작용을 유도하는 방법;상기 논리소자 근처에 자성 구조를 형성하여 표유 자기장(Stray magnetic field)을 유도하는 방법; 및반강자성체를 추가 증착하여 교환 바이어스를 유도하는 방법;으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 논리소자 제조방법
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제26항에 있어서,상기 자기 대칭성 파괴 영역을 형성하는 단계에서 인가되는 자기장의 세기는 1 T 이하인 것을 특징으로 하는 논리소자 제조방법
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비자성층; 및상기 비자성층 상에 형성된 자성층;을 포함하는 자구벽 논리소자로,상기 자성층은제1 수평 자기 이방성 영역 및 제2 수평 자기 이방성 영역; 및상기 제1 수평 자기 이방성 영역 및 제2 수평 자기 이방성 영역 사이에 위치하는 수직 자기 이방성 영역;을 포함하고,상기 NOT소자는 상기 비자성층의 면내 전류에 의하여 작동되는 것을 특징으로 하는 NOT 소자
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비자성층; 및상기 비자성층 상에 형성된 자성층;을 포함하는 자구벽 논리소자로,상기 자성층은 자기 대칭성 파괴 영역(Magnetic symmetry breaking region);상기 자기 대칭성 파괴 영역으로부터 제1 방향으로 순차적으로 연장되는 제1 수직 자기 이방성 영역 및 제1 수평 자기 이방성 영역;상기 자기 대칭성 파괴 영역으로부터 제2 방향으로 순차적으로 연장되는 제2 수직 자기 이방성 영역 및 제2 수평 자기 이방성 영역; 및상기 자기 대칭성 파괴 영역으로부터 제3 방향으로 연장되는 제3 수평 자기 이방성 영역;을 포함하고,상기 논리소자는 비자성층의 면내 전류에 의하여 작동되는 것을 특징으로 하는 논리소자
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