[发明专利]数据保持电路、数据处理系统和写入充电状态的方法

权利要求书

1.一种非易失性数据保持电路，包括：

互补锁存器，被配置为当处于写入模式时，生成并存储对应于输入信号的互补非易失性自旋状态，以及当处于读取模式时，同时生成对应于所述互补非易失性自旋状态的第一充电电流信号和第二充电电流信号；以及

差分放大器，耦合到所述互补锁存器，并被配置为基于所述第一充电电流信号和所述第二充电电流信号来生成输出信号。

2.根据权利要求1所述的非易失性数据保持电路，还包括：

电流镜，耦合在所述互补锁存器与所述差分放大器之间，并且被配置为接收所述第二充电电流信号并向所述差分放大器供应反向电流信号，所述反向电流信号具有与所述第二充电电流信号的极性相反的极性。

3.根据权利要求1所述的非易失性数据保持电路，其中，所述差分放大器是电流感测放大器。

4.根据权利要求1所述的非易失性数据保持电路，其中，所述互补锁存器包括：

巨自旋霍尔金属，被配置为通过对应于所述输入信号的充电电流信号；

第一自旋转移扭矩(STT)堆叠，位于所述巨自旋霍尔金属的第一侧；以及

第二STT堆叠，位于所述巨自旋霍尔金属的与所述第一侧相对的第二侧，

其中，所述第一STT堆叠和所述第二STT堆叠沿着与所述巨自旋霍尔金属的延伸方向正交的方向延伸，并且被配置为生成并存储所述互补非易失性自旋状态。

5.根据权利要求4所述的非易失性数据保持电路，其中，响应于流过所述巨自旋霍尔金属的所述充电电流信号，所述第一STT堆叠被配置为展现具有平行配置的磁矩，并且所述第二STT堆叠被配置为展现具有反平行配置的磁矩，并且

其中，所述第一STT堆叠和所述第二STT堆叠被配置为即使当没有电力被提供给所述非易失性数据保持电路时，也维持它们的平行配置和反平行配置。

6.根据权利要求5所述的非易失性数据保持电路，其中，所述第一STT堆叠的平行配置和所述第二STT堆叠的反平行配置对应于存储在所述第一STT堆叠和所述第二STT堆叠中的所述互补非易失性自旋状态。

7.根据权利要求4所述的非易失性数据保持电路，其中，所述巨自旋霍尔金属包括β钽、铂和/或铜铋。

8.根据权利要求4所述的非易失性数据保持电路，其中，所述第一STT堆叠和所述第二STT堆叠中的每一个包括：

自由层，包括磁性材料，并且被配置为基于巨自旋霍尔效应对与流过所述巨自旋霍尔金属的所述充电电流信号相对应的自旋电流信号进行响应，并展现在方向上与所述自旋电流信号基本正交的自由磁矩；

固定层，包括磁性材料，并展现不受从流过所述巨自旋霍尔金属的所述充电电流信号产生的杂散场影响的固定磁矩；以及

非磁性层，在所述自由层和所述固定层之间，并且被配置为将所述自由层的自由磁矩与所述固定层的固定磁矩进行磁性隔离，并维持所述自由磁矩和所述固定磁矩的任何现有方向性差异。

9.根据权利要求8所述的非易失性数据保持电路，其中，响应于流过所述巨自旋霍尔金属的所述充电电流信号，所述第一STT堆叠的自由层被配置为展现与所述第一STT堆叠的固定层的固定磁矩平行的第一自由磁矩，并且所述第二STT堆叠的自由层被配置为展现与所述第二STT堆叠的固定层的固定磁矩反平行的第二自由磁矩。