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비자성 금속층, 절연층, 및 상기 비자성 금속층과 상기 절연층 사이에 배치된 자유층을 포함하는 자기 나노 와이어로 구성된 복수의 입력 브랜치들;상기 자기 나노 와이어로 구성된 출력 브랜치;상기 자기 나노 와이어로 구성되고 상기 입력 브랜치들과 상기 출력 브랜치가 만나는 결합부; 및상기 복수의 입력 브랜치들 각각에서 상기 절연층에 접촉하여 배치된 게이트 전극들을 포함하고,상기 자유층은 수직 자기 이방성을 가지고,상기 입력 브랜치들 각각에 기록된 정보는 이동 면내 전류에 의하여 이동하여 상기 결합부에서 로직 연산을 수행하고 연산 결과를 상기 출력 브랜치로 출력하는 것을 특징으로 하는 자기 로직 소자
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제1 항에 있어서,상기 복수의 입력 브랜치들 각각에서 상기 비자성 금속층에 접촉하여 배치된 면내 이방성 강자성층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 로직 소자
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제1 항에 있어서,상기 비자성 금속층은 Pt, W, Ta 중에서 적어도 하나를 포함하고,상기 자유층은 CoFeB인 것을 특징으로 하는 자기 로직 소자
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제1 항에 있어서,상기 게이트 전극은 Ru, Ta, Cu, 및 Al 중에서 적어도 하나를 포함하고,상기 입력 브랜치들의 길이는 동일한 것을 특징으로 하는 자기 로직 소자
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제1 항에 있어서,상기 입력 브랜치들은 3개이고, 상기 입력 브랜치들과 상기 출력 브랜치들은 십자 형태로 배치되고,상기 입력 브랜치들은 제1 상태로 초기화되고,상기 제1 상태가 "down" 상태인 경우, 상기 로직 연산은 AND 및 OR 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 자기 로직 소자
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제1 항에 있어서,상기 입력 브랜치들은 3개이고, 상기 입력 브랜치들과 상기 출력 브랜치들은 십자 형태로 배치되고,상기 입력 브랜치들은 제1 상태로 초기화되고,상기 제1 상태가 "up" 상태인 경우, 상기 로직 연산은 NAND 및 NOR 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 자기 로직 소자
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제1 항에 있어서,상기 출력 브랜치에서 상기 절연층에 접촉하여 배치된 고정층을 더 포함하고,상기 자유층, 상기 절연층, 및 상기 고정층은 자기 터널 접합을 제공하고,상기 자기 터널 접합은 상기 연산 결과를 검출하는 것을 특징으로 하는 자기 로직 소자
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비자성 금속층, 절연층, 및 상기 비자성 금속층과 상기 절연층 사이에 배치된 자유층을 포함하는 자기 나노 와이어로 구성된 복수의 입력 브랜치들; 상기 자기 나노 와이어로 구성된 출력 브랜치; 상기 자기 나노 와이어로 구성되고 상기 입력 브랜치들과 상기 출력 브랜치가 만나는 결합부; 및 상기 복수의 입력 브랜치들 각각에서 상기 절연층에 접촉하여 배치된 게이트 전극들을 포함하는 자기 로직 소자의 동작 방법에 있어서,외부로부터 제공받은 정보에 대응하도록 게이트 전극들 각각에 게이트 전압을 인가하면서 입력 브랜치들의 상기 비자성 금속층에 기록 면내 전류를 인가하여 상기 자유층의 자화 반전을 수행하여 정보를 기록하는 단계;상기 입력 브랜치들의 상기 비자성 금속층에 이동 면내 전류를 인가하여 기록된 정보를 이동시키면서 상기 결합부에서 논리 연산을 수행하는 단계; 및 상기 비자성 금속층의 상기 이동 면내 전류에 의하여 논리 연산된 정보를 상기 출력 브랜치로 이동시키어 자기 터널 접합 구조를 통하여 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 로직 소자의 동작 방법
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제8항에 있어서,외부로부터 제공받은 정보에 대응하도록 게이트 전극들 각각에 게이트 전압을 인가하면서 입력 브랜치들의 상기 비자성 금속층에 기록 면내 전류를 인가하여 상기 자유층의 자화 반전을 수행하여 정보를 기록하는 단계는:상기 복수의 입력 브랜치들 각각에서 상기 비자성 금속층에 접촉하여 배치된 면내 이방성 강자성층의 자화방향에 의하여 상기 자유층의 결정적 스위칭(deterministic switching)의 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 자기 로직 소자의 동작 방법
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제8항에 있어서,상기 자기 나노 와이어의 초기 자화 상태를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 로직 소자의 동작 방법
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제10항에 있어서,상기 자기 나노 와이어의 초기 자화 상태를 변경하는 단계는:모든 게이트 전극들 각각에 게이트 전압을 인가하면서 모든 입력 브랜치들의 상기 비자성 금속층에 기록 면내 전류를 인가하여 상기 자유층의 자화 반전을 수행하여 제1 및 제2 자구벽을 형성하는 단계;모든 게이트 전극들 각각에 게이트 전압을 제거하면서 모든 입력 브랜치들의 상기 비자성 금속층에 이동 면내 전류를 인가하여 제2 자구벽을 게이트 전극의 경계로 이동시키는 단계;모든 게이트 전극들 각각에 게이트 전압을 인가하면서 모든 입력 브랜치들의 상기 비자성 금속층에 이동 면내 전류를 인가하여 상기 제2 자구벽를 고정한 상태에서 상기 제1 자구벽을 상기 출력 브랜치의 끝까지 이동시키는 단계; 및모든 게이트 전극들 각각에 게이트 전압을 제거하면서 모든 입력 브랜치들의 상기 비자성 금속층에 반대 방향의 이동 면내 전류를 인가하여 제2 자구벽을 입력 브랜치들의 입력단으로 이동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 자기 로직 소자의 동작 방법
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