[发明专利]一种基于自旋轨道矩的神经元器件在审
| 申请号： | 202110840235.1 | 申请日： | 2021-07-21 |
| 公开（公告）号： | CN113657586A | 公开（公告）日： | 2021-11-16 |
| 发明（设计）人： | 邢国忠;王迪;林淮;刘龙;刘明 | 申请（专利权）人： | 中国科学院微电子研究所 |
| 主分类号： | G06N3/063 | 分类号： | G06N3/063;G06N3/04;G06N3/08;H01L43/06;H01L43/10 |
| 代理公司： | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人： | 任岩 |
| 地址： | 100029 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 自旋 轨道 神经 元器件 | ||
1.一种基于自旋轨道矩的神经元器件，其特征在于，包括：
依次形成在基底上的反铁磁钉扎层(111)、第一铁磁层(110)及自旋轨道耦合层(109)；
形成在所述自旋轨道耦合层(109)上并根据自旋轨道矩使磁畴壁移动的自由层(107)；
形成在所述自由层(107)上的隧穿层(103)；
形成在所述自由层(107)两侧并具有相反磁化方向的左钉扎层(102)与右钉扎层(106)；
形成在所述隧穿层(103)上的参考层(104)；其中，所述自由层(107)、所述隧穿层(103)及所述参考层(104)构成磁性隧道结，所述磁性隧道结用于读取神经元信号。
2.根据权利要求1所述的基于自旋轨道矩的神经元器件，其特征在于，
所述自由层(107)具有垂直磁各向异性，其由CoFeB、Co/Pt、CoFeAl、Co/Pd及CoFe中的一种或多种材料构成；
所述第一铁磁层(110)具有面内磁各向异性，其由CoFeB、NiFe及Co中的一种或多种材料构成；
所述反铁磁钉扎层(111)具有垂直交换作用，其由IrMn、FeMn、NiMn、CoMn、PtMn、Mn2Au、NiO及MnO中的一种或多种材料构成。
3.根据权利要求1所述的基于自旋轨道矩的神经元器件，其特征在于，
所述自由层(107)具有垂直磁各向异性，其由CoFeB、Co/Pt、CoFeAl、Co/Pd及CoFe中的一种或多种材料构成；
所述第一铁磁层(110)具有第一铁磁层具有倾斜磁各向异性，其由CoFeB、NiFe、Co、CoFeAl、CoFe中的一种或多种材料构成；
所述反铁磁钉扎层(111)具有倾斜交换作用，其由IrMn、FeMn、NiMn、CoMn、PtMn、Mn2Au、NiO及MnO中的一种或多种材料构成。
4.根据权利要求1所述的基于自旋轨道矩的神经元器件，其特征在于，
所述自由层(107)具有倾斜磁各向异性，其由CoFeB、NiFe、Co、CoFeAl及CoFe中的一种或多种材料构成；
所述第一铁磁层(110)具有垂直磁各向异性，其由CoFeB、Co/Pt、CoFeAl、Co/Pd及CoFe中的一种或多种材料构成；
所述反铁磁钉扎层(111)具有垂直交换作用，其由IrMn、FeMn、NiMn、CoMn、PtMn、Mn2Au、NiO及MnO中的一种或多种材料构成。
5.根据权利要求1所述的基于自旋轨道矩的神经元器件，其特征在于，还包括：
形成在所述反铁磁钉扎层(111)及所述第一铁磁层(110)之间的第二铁磁层(113)。
6.根据权利要求5所述的基于自旋轨道矩的神经元器件，其特征在于，
所述自由层(107)具有垂直磁各向异性，其由CoFeB、Co/Pt、CoFeAl、Co/Pd及CoFe中的一种或多种材料构成；
所述第一铁磁层(110)具有面内磁各向异性，其由CoFeB、NiFe及Co中的一种或多种材料构成；
所述反铁磁钉扎层(111)具有垂直交换作用，其由IrMn、FeMn、NiMn、CoMn、PtMn、Mn2Au、NiO及MnO中的一种或多种材料构成；
所述第二铁磁层(113)具有垂直磁各向异性，其由CoFeB、Co/Pt、CoFeAl、Co/Pd及CoFe中的一种或多种材料构成。
7.根据权利要求1所述的基于自旋轨道矩的神经元器件，其特征在于，还包括：
依次形成在所述基底上的第二铁磁层(113)及绝缘层(112)，其中，反铁磁钉扎层(111)位于所述绝缘层(112)上。
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