[发明专利]一种内存内计算的金属基可编程逻辑电路及其制备方法

权利要求书

1.一种内存内计算的金属基可编程逻辑电路，其特征在于：包括可编程逻辑门，所述可编程逻辑门由磁性材料构成，所述磁性材料的宽度处处相同，所述可编程逻辑门是由两根带有磁尖端（110）的纳米线A（100）与纳米线C（200）组成的三接线端装置，所述两根带有磁尖端（110）的纳米线A（100）与纳米线C（200）的一段重合构成带磁的易反转板（400）的单根纳米线B（300）。

2.根据权利要求1所述的一种内存内计算的金属基可编程逻辑电路，其特征在于：所述磁性材料为软磁非晶合金Fe₄₀Co₄₀B₂₀。

3.根据权利要求1所述的一种内存内计算的金属基可编程逻辑电路，其特征在于：所述可编程逻辑门受不同的外磁场输入逻辑得到不同的输出逻辑，包括或逻辑、与非逻辑和异或逻辑。

4.根据权利要求1所述的一种内存内计算的金属基可编程逻辑电路，其特征在于：所述纳米线A（100）、纳米线B（300）和纳米线C（200）之间两两成120°夹角，所述纳米线A（100）的长度与纳米线C（200）的长度相同，所述纳米线B（300）的长度大于纳米线A（100）。

5.根据权利要求3所述的一种内存内计算的金属基可编程逻辑电路，其特征在于：所述可编程逻辑门的输入和输出间采用外磁场引导的畴壁移动、磁畴捕获以及畴壁电阻改变将被集成于纳米线A（100）、纳米线B（300）和纳米线C（200）上的磁性隧道结（500）读取。

6.一种内存内计算的金属基可编程逻辑电路的制备方法，其特征在于：纳米线A（100）、纳米线B（300）、纳米线C（200）及易反转板（400）采用电子束刻蚀，且用掩膜加光刻的方法法在纳米线A（100）、纳米线B（300）和纳米线C（200）上均生成磁性隧道结（500）。

7.根据权利要求6所述的一种内存内计算的金属基可编程逻辑电路的制备方法，其特征在于：所述纳米线A（100）、纳米线B（300）和纳米线C（200）所用的材料软磁非晶合金Fe₄₀Co₄₀B₂₀采用真空磁控溅射的方法制备。

8.根据权利要求6所述的一种内存内计算的金属基可编程逻辑电路的制备方法，其特征在于：所述软磁非晶合金Fe₄₀Co₄₀B₂₀生长在MgO衬底上，具有Ta封盖层，所述Fe₄₀Co₄₀B₂₀的厚度为10nm，所述Ta封盖层的厚度为10nm。

9.根据权利要求7所述的一种内存内计算的金属基可编程逻辑电路的制备方法，其特征在于：所述纳米线A（100）与纳米线C（200）的长宽之比均为20:1，所述纳米线B（300）的长宽之比为30:1。

10.根据权利要求6所述的一种内存内计算的金属基可编程逻辑电路的制备方法，其特征在于：所述磁性隧道结（500）为共用结构，单一的磁性隧道结（500）连接多个可编程逻辑门。