[发明专利]一种基于拓扑磁结构的非门及其控制方法

说明书

本发明涉及一种基于拓扑磁结构的非门及其控制方法，包括纳米轨道，纳米轨道包括第一磁轨道和第二磁轨道，第一磁轨道在第二磁轨道所在平面的正投影与第二磁轨道交叉，第一磁轨道的一端为第一输入端、另一端为第一输出端，第二磁轨道的一端为第二输入端、另一端为第二输出端，第一磁轨道用于使从第一输入端输入的拓扑磁结构运动到第一输出端，第二磁轨道用于使从第二输入端输入的拓扑磁结构运动到第二输出端。利用拓扑磁结构在纳米轨道中运动制成的非门具有体积小、功耗低、稳定性高的特点。

技术领域

本发明涉及非门制造技术领域，特别是涉及一种基于拓扑磁结构的非门及其控制方法。

背景技术

传统的非门采用CMOS结构，已经不能满足人们日益增长的需求。

发明内容

基于此，有必要提供一种基于拓扑磁结构的非门及其控制方法。

一种基于拓扑磁结构的非门，包括纳米轨道，所述纳米轨道包括第一磁轨道和第二磁轨道；

所述第一磁轨道在所述第二磁轨道所在平面的正投影与所述第二磁轨道交叉；

所述第一磁轨道的一端为第一输入端、另一端为第一输出端；

所述第二磁轨道的一端为第二输入端、另一端为第二输出端；

所述第一磁轨道用于使从第一输入端输入的拓扑磁结构运动到第一输出端，所述第二磁轨道用于使从第二输入端输入的拓扑磁结构运动到第二输出端；

所述非门用于在从所述第一输入端输入、第二输入端不输入所述拓扑磁结构时，使来自所述第一输入端的拓扑磁结构从第一输出端输出、且所述第二输出端无拓扑磁结构输出，代表所述非门输入1、输出0；

所述非门还用于在从所述第二输入端输入、第一输入端不输入所述拓扑磁结构时，使来自所述第二输入端的拓扑磁结构从第二输出端输出、且所述第一输出端无拓扑磁结构输出，代表所述非门输入0、输出1。

在其中一个实施例中，所述第一磁轨道与第二磁轨道交叉连接。

在其中一个实施例中，所述拓扑磁结构是斯格明子。

在其中一个实施例中，所述非门还包括通电装置，所述通电装置一端同时连接所述第一输入端和所述第二输入端，另一端与所述第一输出端和第二输出端相连，所述通电装置用于加载自旋极化电流，以使所述拓扑磁结构在所述自旋极化电流的驱动下沿着所述纳米轨道定向运动。

在其中一个实施例中，所述纳米轨道的材料类型是人工合成反铁磁，所述纳米轨道包括顺序叠设的磁性材料层、金属层、磁性材料层。

在其中一个实施例中，所述纳米轨道的材料类型是人工合成反铁磁，所述纳米轨道包括顺序叠设的重金属层、铁磁层、金属层、铁磁层、重金属层。

在其中一个实施例中，所述第一磁轨道和所述第二磁轨道相互不接触且材料不相同。

在其中一个实施例中，所述第一磁轨道在所述第二磁轨道所在平面的正投影与所述第二磁轨道成轴对称分布，且交叉形状为X型。

一种基于前述任一实施例的拓扑磁结构的非门的控制方法，包括：

通过在所述第一输入端输入、第二输入端不输入所述拓扑磁结构，给所述非门输入1；

驱动所述拓扑磁结构从所述第一输入端运动到所述第一输出端；

所述第一输出端输出拓扑磁结构、所述第二输出端不输出拓扑磁结构，从而所述非门输出0。

一种基于前述任一实施例的拓扑磁结构的非门的控制方法，还包括：

通过在所述第二输入端输入、第一输入端不输入所述拓扑磁结构，给所述非门输入0；