[发明专利]一种基于磁性斯格明子的可重构逻辑门

摘要

一种基于磁性斯格明子的可重构逻辑门，属于磁性器件技术领域。通过利用极性为+1或‑1的磁性斯格明子表示逻辑1和逻辑0，本发明改善了数据丢失和误读的问题。通过改变电压控制磁各向异性门电源的连接端口实现与门和或门的转换，本发明极大地优化了制作工艺。在电流的驱动下，本发明利用扭曲磁性斯格明子能沿着反铁磁边界运动，两个扭曲磁性斯格明子能够融合为一个扭曲磁性斯格明子，拓扑荷为+1或‑1的磁性斯格明子能够转换为扭曲磁性斯格明子，扭曲磁性斯格明子也能够转化为拓扑荷为+1或‑1的磁性斯格明子等特性，实现基于磁性斯格明子的逻辑运算。本发明的逻辑门具有体积小、功耗低、稳定性高、运算速度快等特点。

主权项

1.一种基于磁性斯格明子的可重构逻辑门，其特征在于，包括：/n第一输入端和第二输入端，所述第一输入端包括并列设置且反铁磁耦合的第一输入轨道(11)和第二输入轨道(12)，所述第二输入端包括并列设置且反铁磁耦合的第三输入轨道(13)和第四输入轨道(14)；/n输出端，包括第一输出轨道(21)和第二输出轨道(22)；/n第一连接通路，包括并列设置且反铁磁耦合的第一连接轨道(31)和第二连接轨道(32)；/n第二连接通路，包括并列设置且反铁磁耦合的第三连接轨道(33)和第四连接轨道(34)；/n第三连接通路，包括并列设置且反铁磁耦合的第五连接轨道(35)和第六连接轨道(36)；/n第四连接通路，包括并列设置且反铁磁耦合的第七连接轨道(37)和第八连接轨道(38)；/n第一脱离通路，包括并列设置且反铁磁耦合的第一脱离轨道(41)和第二脱离轨道(42)；/n第二脱离通路，包括并列设置且反铁磁耦合的第三脱离轨道(43)和第四脱离轨道(44)；/n所述第一连接轨道(31)的一端与所述第一输入轨道(11)反铁磁耦合，另一端与所述第一脱离轨道(41)的一端铁磁耦合；/n所述第二连接轨道(32)的一端与所述第一输入轨道(11)铁磁耦合；/n所述第三连接轨道(33)的一端与所述第三输入轨道(13)铁磁耦合，另一端与所述第二脱离轨道(42)的一端铁磁耦合；/n所述第四连接轨道(34)的一端与所述第三输入轨道(13)反铁磁耦合，另一端与所述第二连接轨道(32)的另一端反铁磁耦合；/n所述第一输出轨道(21)与所述第一脱离轨道(41)的另一端反铁磁耦合，与所述第二脱离轨道(42)的另一端铁磁耦合；/n所述第五连接轨道(35)的一端与所述第二输入轨道(12)铁磁耦合；/n所述第六连接轨道(36)的一端与所述第二输入轨道(12)反铁磁耦合，另一端与所述第三脱离轨道(43)的一端铁磁耦合；/n所述第七连接轨道(37)的一端与所述第四输入轨道(14)反铁磁耦合，另一端与所述第五连接轨道(35)的另一端反铁磁耦合；/n所述第八连接轨道(38)的一端与所述第四输入轨道(14)铁磁耦合，另一端与所述第四脱离轨道(44)铁磁耦合；/n所述第二输出轨道(22)与所述第三脱离轨道(43)的另一端反铁磁耦合，与所述第四脱离轨道(44)的另一端铁磁耦合；/n所述第一输出轨道(21)和所述第二输出轨道(22)内均设置有磁性隧道结，用于读取所述磁性斯格明子的状态；/n所述第一输入轨道(11)的磁性材料的磁矩方向为垂直于所述第一输入轨道(11)表面向外。/n