[发明专利]磁性约瑟夫逊结驱动的通量偏置超导体存储器单元和方法

权利要求书

1.一种存储器单元，包括：

磁性约瑟夫逊结(MJJ)超导量子干涉器件(SQUID)，包括彼此平行布置的第一MJJ器件和第二MJJ器件，其中所述MJJ SQUID被配置为生成第一通量偏置或第二通量偏置，其中所述第一通量偏置对应于电流在所述MJJ SQUID中的第一方向，并且所述第二通量偏置对应于电流在所述MJJ SQUID中的第二方向，其中所述第一方向与所述第二方向相反；以及

基于超导金属的超导量子干涉器件(SQUID)，包括彼此平行布置的第一约瑟夫逊结(JJ)和第二JJ，其中所述第一JJ和所述第二JJ中的每一个响应于由所述MJJ SQUID生成的任何通量偏置而具有临界电流，并且其中响应于读取操作，所述基于超导金属的SQUID被配置为至少基于所述第一通量偏置或所述第二通量偏置而提供输出。

2.根据权利要求1所述的存储器单元，其中所述第一通量偏置对应于所述存储器单元的第一逻辑状态，并且所述第二通量偏置对应于所述存储器单元的第二逻辑状态，其中所述第二逻辑状态与所述第一逻辑状态相反。

3.根据权利要求2所述的存储器单元，其中当所述存储器单元的逻辑状态为所述第一逻辑状态时，所述输出包括电压脉冲，并且其中当所述存储器单元的逻辑状态为所述第二逻辑状态时，所述输出不包括电压脉冲。

4.根据权利要求2所述的存储器单元，其中所述第一MJJ器件和所述第二MJJ器件中的每个MJJ器件包括被形成在第二层之上的第一层和被形成在所述第二层之下的第三层，其中所述第一层是自由磁性层，所述第二层是非磁性层，并且其中所述第三层是固定磁性层。

5.根据权利要求4所述的存储器单元，其中所述第一逻辑状态对应于所述自由磁性层的磁化的第一配置，并且所述第二逻辑状态对应于所述自由磁性层的磁化的第二配置，其中所述自由磁性层的所述磁化的所述第一配置对应于与所述固定磁性层的磁场平行的第一磁场，并且所述自由磁性层的所述磁化的所述第二配置对应于与所述固定磁性层的所述磁场反平行的第二磁场。

6.根据权利要求1所述的存储器单元，其中所述第一MJJ器件和所述第二MJJ器件中的每个MJJ器件包括第一超导金属层、电介质层、反铁磁层、导电金属层、铁磁层和第二超导金属层。

7.根据权利要求1所述的存储器单元，其中所述第一MJJ器件和所述第二MJJ器件中的每个MJJ器件被配置用于单域切换。

8.一种存储器单元中的方法，所述存储器单元包括：磁性约瑟夫逊结(MJJ)超导量子干涉器件(SQUID)，包括彼此平行布置的第一MJJ器件和第二MJJ器件；以及基于超导金属的超导量子干涉器件(SQUID)，包括彼此平行布置的第一约瑟夫逊结(JJ)和第二JJ，所述方法包括：

生成第一通量偏置或第二通量偏置，其中所述第一通量偏置对应于电流在所述MJJSQUID中的第一方向，并且所述第二通量偏置对应于电流在所述MJJ SQUID中的第二方向，其中所述第一方向与所述第二方向相反；以及

响应于读取操作，响应于由所述MJJ SQUID生成的任何通量偏置，所述基于超导金属的SQUID至少基于所述第一通量偏置或所述第二通量偏置而提供输出。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一通量偏置对应于所述存储器单元的第一逻辑状态，并且所述第二通量偏置对应于所述存储器单元的第二逻辑状态，其中所述第二逻辑状态与所述第一逻辑状态相反。

10.根据权利要求9所述的方法，其中当所述存储器单元的逻辑状态为所述第一逻辑状态时，所述输出包括电压脉冲，并且其中当所述存储器单元的逻辑状态为所述第二逻辑状态时，所述输出不包括电压脉冲。