[发明专利]一种基于SOT的非易失峰值电流测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于SOT的非易失峰值电流测量系统，其特征在于：包括多个磁性隧道结、重金属导体、单片机控制系统、A/D模块、三极管和上拉电阻；

所述多个磁性隧道结的自由层固定在重金属导体表面，且翻转阈值大小不同；重金属导体对侧的两端作为电流输入端口；所述三极管的集电极与重金属导体上的一个电流输入端口连接，基极与单片机控制系统连接，发射极与地连接；所述单片机系统通过A/D模块与重金属导体上的另一个电流输入端口连接；上拉电阻R的一端与磁性隧道结的参考层连接，另一端与标准电压连接。

2.如权利要求1所述一种基于SOT的非易失峰值电流测量系统，其特征在于：所述重金属导体为铂、钽、钨中的一种或其组合。

3.如权利要求1所述一种基于SOT的非易失峰值电流测量系统，其特征在于：所述多个磁性隧道结的材料与直径相同，高度不同。

4.如权利要求1所述一种基于SOT的非易失峰值电流测量系统，其特征在于：所述多个磁性隧道结的材料与高度相同，直径不同。

5.如权利要求4所述一种基于SOT的非易失峰值电流测量系统，其特征在于：在重金属导体的电流输入端口施加不同大小的输入电流，N个磁性隧道结的等效电阻Rs有N+1种取值：

其中，R_n表示第n个磁性隧道结的阻值；当磁性隧道结为低阻态时，高阻态时，P_l和P₂分别表示参考层和自由层的自旋极化率；设定N个磁性隧道结的直径范围，通过Matlab求解max[min(R_N+1-R_N，...，R₂-R₁，R₁-R₀)]，得到N个磁性隧道结的直径大小。

6.一种基于SOT的非易失峰值电流测量方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤1：构建如权利要求1～5任一所述的测量系统；

步骤2：通过单片机控制系统使三极管处于放大状态，向重金属导体通入翻转电流，使表面的磁性隧道结均翻转为低阻态后，撤去翻转电流；

步骤3：在重金属导体上的电流输入端施加不同大小的电流，使磁性隧道结的状态发生改变；撤去输入电流后，断开三极管与重金属导体，在上拉电阻的另一端通入标准电压V₁，A/D模块采集上拉电阻一端的电压V₀，重金属导体一端的通入测试电压V₂，通过上拉电阻的电阻值与两端压降，计算得到多个磁性隧道结在不同输入电流大小下的等效阻值Rs，建立电阻与电流峰值关系表；

步骤4：使用步骤2的方法初始化系统，然后将测量系统串联至待测电路中；测量结束后，通过步骤3的方法计算此时多个磁性隧道结的等效阻值R_t：

步骤5：通过查表法，利用步骤3得到的电阻与电流峰值关系表，查找电阻值R_t对应的电流峰值，作为待测电流中的电流值。