[发明专利]基于磁子阀和磁子结的磁子磁电阻和自旋霍尔磁电阻器件

权利要求书

1.一种磁子磁电阻(Magnon Magnetoresistance，MMR)器件，包括：

自旋霍尔效应层；

设置在所述自旋霍尔效应层上的第一磁子传导层；

设置在所述第一磁子传导层上的第二磁子传导层；以及

设置在所述第一磁子传导层和所述第二磁子传导层之间的中间层，

其中，所述第一磁子传导层和所述第二磁子传导层由磁性绝缘材料形成，所述中间层由非磁金属材料形成，

其中，所述第一磁子传导层和所述第二磁子传导层的磁化配置为平行态或反平行态以控制注入到所述磁子磁电阻器件中的磁子的透过率，

其中，所述自旋霍尔效应层配置为传导面内读取电流，以读取所述自旋霍尔效应层的电阻状态。

2.如权利要求1所述的磁子磁电阻(Magnon Magnetoresistance，MMR)器件，其中，所述磁性绝缘材料包括以下材料中的一种或多种：R₃Fe₅O₁₂、MFe₂O₄、Fe₃O₄、BaFe₁₂O₁₉、SrFe₁₂O₁₉、以及它们的掺杂化合物，其中R是Y、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu，M是Mn、Zn、Cu、Ni、Mg或Co，

其中，所述非磁金属包括以下材料中的一种或多种：V、Cr、Cu、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、W、Re、Ir、Pt、Au。

3.如权利要求1所述的磁子磁电阻(Magnon Magnetoresistance，MMR)器件，其中，所述第一磁子传导层和所述第二磁子传导层中的一个具有固定磁化，另一个具有可变化的自由磁化。

4.如权利要求1所述的磁子磁电阻(Magnon Magnetoresistance，MMR)器件，其中，所述磁子磁电阻器件用作磁子电路中控制磁子流传输的阀门或调控器件。

5.一种自旋霍尔磁电阻(SMR)器件，包括：

自旋霍尔效应层；

设置在所述自旋霍尔效应层上的第一磁子传导层；

设置在所述第一磁子传导层上的中间层；以及

设置在所述中间层上的第二磁子传导层，

其中，所述自旋霍尔效应层由具有自旋霍尔效应的重金属形成，所述第一磁子传导层和所述第二磁子传导层由磁性绝缘材料形成，所述中间层由非磁金属或反铁磁绝缘体材料或反铁磁金属材料形成，

其中，所述自旋霍尔效应层配置为传导面内读取电流，以读取所述自旋霍尔效应层的电阻状态。

6.如权利要求5所述的自旋霍尔磁电阻(SMR)器件，其中，所述自旋霍尔效应层还配置为传导面内写入电流，所述面内写入电流用于改变所述第一磁子传导层的磁化方向。

7.如权利要求6所述的自旋霍尔磁电阻(SMR)器件，其中，所述自旋霍尔效应层中的面内读取电流和面内写入电流的传导方向垂直于所述第一磁子传导层的磁化方向。

8.如权利要求5所述的自旋霍尔磁电阻(SMR)器件，其中，所述第一磁子传导层具有可变化的自由磁化，所述第二磁子传导层具有固定磁化。

9.如权利要求5所述的自旋霍尔磁电阻(SMR)器件，其中，所述自旋霍尔磁电阻器件用作磁子阀型磁敏传感器或磁子型磁随机存取存储器或磁子逻辑器件。