[发明专利]基于可逆电致电阻效应的逻辑器件

权利要求书

1.一种基于有势垒对称双功能层纳米多层膜的逻辑器件，其特征在于，由下至上依次包括：

复合层、缓冲层、势垒层、导电层、功能自由层、覆盖层。

2.根据权利要求1所述的基于有势垒对称双功能层纳米多层膜的逻辑器件，其特征在于，所述复合层由下至上可以包括底层、衬底，其中底层为导电材料，用于在衬底和功能自由层上施加电场；衬底为铁电或多铁材料，可在电场的作用下改变极化强度的大小及其方向；缓冲层为导电材料，用于减少势垒层的粗糙度；势垒层为氧化物；导电层为能导电的无机或有机材料；功能自由层为铁电或多铁材料，可在电场的作用下改变极化强度的大小及其方向；覆盖层为保护层，防止中间的导电层被氧化；通过在所述的底层和覆盖层之间施加电场，可以改变功能自由层和衬底的极化强度方向，从而影响和改变导电层的面内电导，可获得不同电场下不同的电阻态。

3.根据权利要求1所述的基于有势垒对称双功能层纳米多层膜的逻辑器件，其特征在于，所属的复合层由下至上也可以包括衬底、底层、功能钉扎层，其中衬底为绝缘材料；底层为导电材料，用于在功能钉扎层和功能自由层上施加电场；功能钉扎层为铁电或多铁材料，可在电场的作用下改变极化强度的大小及其方向；缓冲层为导电材料，用于减少势垒层的粗糙度；势垒层为氧化物；导电层为能导电的无机或有机材料；功能自由层为铁电或多铁材料，可在电场的作用下改变极化强度的大小及其方向；覆盖层为保护层，防止中间的导电层被氧化；通过在所述的底层和覆盖层之间施加电场，可以改变功能自由层和衬底的极化强度方向，从而影响和改变导电层的面内电导，可获得不同电场下不同的电阻态。

4.根据权利要求1所述的基于有势垒对称双功能层纳米多层膜的逻辑器件，其特征在于，所述逻辑器件可以实现与非逻辑和或非逻辑功能。

5.一种基于无势垒对称双功能层纳米多层膜的逻辑器件，其特征在于，由下至上依次包括：

复合层、磁性层、功能自由层、覆盖层。

6.根据权利要求5所述的基于无势垒对称双功能层纳米多层膜的逻辑器件，其特征在于，所述复合层由下至上可以包括底层、衬底，其中底层为导电材料，用于在衬底和功能自由层上施加电场；衬底为铁电或多铁材料，可在电场的作用下改变极化强度的大小及其方向；磁性层为磁性材料；功能自由层为铁电或多铁材料，可在电场的作用下改变极化强度的大小及其方向；覆盖层为保护层，防止结构被氧化。可以改变功能自由层和衬底的极化强度方向，从而影响和改变磁性层的面内电导，可获得不同电场下不同的电阻态。

7.根据权利要求5所述的基于无势垒对称双功能层纳米多层膜的逻辑器件，其特征在于，所述复合层由下至上也可以包括衬底、底层、功能钉扎层，其中衬底为绝缘材料；底层为导电材料，用于在功能钉扎层和功能自由层上施加电场；功能钉扎层为铁电或多铁材料；磁性层为磁性材料；功能自由层为铁电或多铁材料，可在电场的作用下改变极化强度的大小及其方向；覆盖层为保护层，防止结构被氧化，可以改变功能自由层和衬底的极化强度方向，从而影响和改变磁性层的面内电导，可获得不同电场下不同的电阻态。

8.根据权利要求5所述的基于无势垒对称双功能层纳米多层膜的逻辑器件，其特征在于，所述逻辑器件可以实现与非逻辑和或非逻辑功能。

9.一种基于有势垒非对称双功能层纳米多层膜的逻辑器件，其特征在于，由下至上依次包括：

复合层、功能自由层、缓冲层、势垒层、导电层、覆盖层。

10.根据权利要求9所述的基于有势垒非对称双功能层纳米多层膜的逻辑器件，其特征在于，所述复合层由下至上可以包括底层、衬底，其中底层为导电材料，用于在衬底和功能自由层上施加电场；衬底为铁电或多铁材料，可在电场的作用下改变极化强度的大小及其方向；功能自由层为铁电或多铁材料，可在电场的作用下改变极化强度的大小及其方向；缓冲层为导电材料，用于减少势垒层的粗糙度；势垒层为氧化物；导电层为能导电的无机或有机材料；覆盖层为保护层，防止中间的导电层被氧化；通过在所述的底层和覆盖层之间施加电场，可以改变功能自由层和衬底的极化强度方向，从而影响和改变导电层的面内电导，可获得不同电场下不同的电阻态。