[发明专利]具有基于约瑟夫森相位的力矩的超导存储器

权利要求书

1.一种存储器单元，包括：

第一电感器；以及

磁性约瑟夫森结(MJJ)，被耦合到所述第一电感器以形成回路，其中所述MJJ至少包括在第二层上方形成的第一层和在所述第二层下方形成的第三层，其中所述第一层是自由磁性层，所述第二层是非磁性层，其中所述第三层是固定磁性层，其中所述存储器单元被配置为处于第一状态或第二状态，并且其中所述第一状态对应于所述自由磁性层的第一磁化配置，并且所述第二状态对应于所述自由磁性层的第二磁化配置，其中所述自由磁性层的所述第一磁化配置对应于与所述固定磁性层的磁化平行的第一磁化，并且所述自由磁性层的所述第二磁化配置对应于与所述固定磁性层的磁化反平行的第二磁化，并且其中所述存储器单元被配置为响应于流动通过所述MJJ的电流，基于所述MJJ是处于零状态还是处于π状态，从所述存储器单元的所述第一状态切换到所述存储器单元的所述第二状态，其中流动通过所述MJJ的所述电流被配置为向所述自由磁性层的磁化施加力矩，以引起从所述存储器单元的所述第一状态到所述存储器单元的所述第二状态的所述切换，并且其中所述电流响应于经由所述第一电感器向所述回路施加通量而被产生。

2.根据权利要求1所述的存储器单元，其中所述第一电感器电感性地耦合至写入位线。

3.根据权利要求2所述的存储器单元，其中所述写入位线被配置为接收写入电流，以作为与所述存储器单元相关联的写入操作的一部分。

4.根据权利要求2所述的存储器单元，其中所述MJJ磁耦合至写入字线。

5.根据权利要求1所述的存储器单元，其中流动通过所述MJJ的所述电流被配置为向所述自由磁性层的磁化施加力矩，所述力矩由所述MJJ的超导相位从所述零状态到所述π状态的变化引起。

6.根据权利要求5所述的存储器单元，其中所述力矩的大小和所述力矩的方向取决于所述MJJ的所述超导相位。

7.根据权利要求5所述的存储器单元，其中所述存储器单元被配置为：响应于所述力矩施加于所述自由磁性层的磁化，从所述存储器单元的所述第一状态切换至所述存储器单元的所述第二状态。

8.一种存储器单元中的方法，所述存储器单元包括第一电感器和被耦合到所述第一电感器以形成回路的磁性约瑟夫森结(MJJ)，其中所述MJJ至少包括在第二层上方形成的第一层和在所述第二层下方形成的第三层，其中所述第一层是自由磁性层，所述第二层是非磁性层，其中所述第三层是固定磁性层，其中所述存储器单元被配置为处于第一状态或第二状态，并且其中所述第一状态对应于所述自由磁性层的第一磁化配置，并且所述第二状态对应于所述自由磁性层的第二磁化配置，其中所述自由磁性层的所述第一磁化配置对应于与所述固定磁性层的磁化平行的第一磁化，并且所述自由磁性层的所述第二磁化配置对应于与所述固定磁性层的磁化反平行的第二磁化，所述方法包括：

经由写入位线接收写入脉冲；以及

响应于流动通过所述MJJ的电流，基于所述MJJ是处于零状态还是处于π状态，从所述存储器单元的所述第一状态切换到所述存储器单元的所述第二状态，其中流动通过所述MJJ的所述电流被配置为向所述自由磁性层的磁化施加力矩，以引起从所述存储器单元的所述第一状态到所述存储器单元的所述第二状态的所述切换，并且其中所述电流响应于经由所述第一电感器向所述回路施加通量而被产生。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一电感器电感性地耦合至写入位线。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述写入位线被配置为接收写入电流，以作为与所述存储器单元相关联的写入操作的一部分。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述MJJ磁耦合至写入字线。