[发明专利]低温磁性超导混合存储单元及存储器

权利要求书

1.一种低温磁性超导混合存储单元，其特征在于，所述存储单元包括：

串联设置或并联设置的电压调控磁各向异性磁隧道结及超导纳米线低温管；

所述电压调控磁各向异性磁隧道结包括依次叠置的参考层、势垒层及自由层，其中，所述参考层的磁化方向固定不变，所述自由层的磁化方向会在与所述参考层磁化方向平行的P态及与所述参考层磁化方向反平行的AP态之间翻转；

所述超导纳米线低温管为三端器件，包括沟道端、源端及漏端，于所述沟道端施加栅电流用于控制所述沟道端电阻的变化，以使所述超导纳米线低温管实现具有门控功能的逻辑开关。

2.根据权利要求1所述的低温磁性超导混合存储单元，其特征在于：所述参考层及所述自由层的材料为铁磁金属。

3.根据权利要求2所述的低温磁性超导混合存储单元，其特征在于：所述铁磁金属包括由钴铁材料、钴铁硼材料及镍铁材料构成的群组中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的低温磁性超导混合存储单元，其特征在于：所述势垒层的材料为氧化物或石墨烯。

5.根据权利要求4所述的低温磁性超导混合存储单元，其特征在于：所述氧化物为氧化镁或氧化铝。

6.根据权利要求1所述的低温磁性超导混合存储单元，其特征在于：所述超导纳米线低温管的材料为NbN或NbTiN。

7.根据权利要求1所述的低温磁性超导混合存储单元，其特征在于：所述超导纳米线低温管包括nTron、h-Tron、M-nTron或y-nTron。

8.根据权利要求1所述的低温磁性超导混合存储单元，其特征在于：所述电压调控磁各向异性磁隧道结为圆柱状、立方体状或圆台状。

9.一种低温磁性超导混合存储器，其特征在于，所述存储器包括：

多个如权利要求1～8中任意一项所述的存储单元、字线、位线及源线；

多个所述存储单元排列形成存储阵列，各行所述存储单元分别与所述位线及所述源线连接，各列所述存储单元与所述字线连接。

10.根据权利要求9所述的低温磁性超导混合存储器，其特征在于：所述存储单元中所述电压调控磁各向异性磁隧道结与所述超导纳米线低温管的漏端串联设置；各行所述存储单元中的所述电压调控磁各向异性磁隧道结与所述位线连接，所述超导纳米线低温管的源端与所述源线连接；各列所述存储单元中的所述超导纳米线低温管的沟道端与所述字线连接。

11.根据权利要求9所述的低温磁性超导混合存储器，其特征在于：所述存储单元中所述电压调控磁各向异性磁隧道结与所述超导纳米线低温管并联设置；各行所述存储单元中的所述电压调控磁各向异性磁隧道结的一端及所述超导纳米线低温管的漏端与所述位线连接，所述电压调控磁各向异性磁隧道结的另一端及所述超导纳米线低温管的源端与所述源线连接；各列所述存储单元中的所述超导纳米线低温管的沟道端与所述字线连接。