[發(fā)明專利]基于自旋波角動量轉(zhuǎn)移力矩的磁化狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210378207.3
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN103035254A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王向榮;嚴(yán)鵬;王憲思
• 申請（專利權(quán)）人: 香港科技大學(xué)
• 主分類號: G11B5/02
• 分類號: G11B5/02;G11B5/62;H01L29/66
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;崔利梅

1.一種系統(tǒng)，包含：

第一磁性層，其處于第一磁化狀態(tài)；

第二磁性層，其處于第二磁化狀態(tài)并且由一個界面與所述第一磁性層分開；以及

波源，其配置成在所述第一磁性層中生成自旋波以通過自旋波角動量轉(zhuǎn)移力矩使所述第二磁性層的磁化狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包含一個非磁性材料層，其布置于所述第一磁性層和所述第二磁性層之間并且與所述第一磁性層和所述第二磁性層均接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述非磁性材料層由非磁性金屬材料或非磁性絕緣體材料制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一磁性層的材料或所述第二磁性層的材料從磁性金屬材料、磁性半導(dǎo)體材料、磁性絕緣體材料中選取。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述波源利用垂直于所述第一磁化狀態(tài)的磁化方向施加的振蕩磁場來生成所述自旋波。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述波源利用溫度梯度在所述第一磁性層、所述第二磁性層或所述界面生成自旋波。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述波源利用電流在所述第一磁性層、所述第二磁性層或所述界面生成自旋波。

8.一種自旋電子器件，包含：

第一磁疇，其具有第一磁化方向；

第二磁疇，其具有與第一磁化方向相反的第二磁化方向；以及

磁疇壁，其位于所述第一磁疇與所述第二磁疇之間；

其中，所述自旋電子器件在磁納米線中，所述磁納米線具有與所述第一磁疇的所述第一磁化方向平行的易磁化軸。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自旋電子器件，其中自旋波在所述磁納米線中生成，以通過自旋波角動量轉(zhuǎn)移力矩實現(xiàn)磁化狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自旋電子器件，其中所述自旋波是通過施加局域振蕩磁場在所述第一磁疇或所述第二磁疇中產(chǎn)生的。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自旋電子器件，其中所述自旋波是通過建立所述磁納米線的溫度梯度或通過電流在所述第一磁疇或所述第二磁疇中產(chǎn)生的。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自旋電子器件，其中所述磁疇壁向與所述自旋波相反的方向移動。

13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自旋電子器件，其中所述第一磁疇中的磁振子自旋與所述第一磁疇的所述第一磁化方向相反，或者所述第二個磁疇中的磁振子自旋與所述第二磁疇的所述第二磁化方向相反。

14.一種方法，包含：

在包括具有第一磁化方向的第一磁性層的一個器件的第一磁性層中生成自旋波，

對具有與所述第一磁化方向不同的第二磁化方向的第二磁性層施加自旋波角動量轉(zhuǎn)移力矩。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中自旋波的生成步驟進一步包括對所述器件施加局域振蕩磁場。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中自旋波的生成步驟進一步包括對所述器件施加溫度梯度。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中自旋波的生成步驟進一步包括對所述器件施加電流。

18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進一步包含翻轉(zhuǎn)所述第二磁性層的第二磁化方向。

19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進一步包含使磁疇壁向與自旋波相反的方向運動。

20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述器件中進一步包含布置于所述第一磁性層和所述第二磁性層之間并且與所述第一磁性層和所述第二磁性層相接觸的一層非磁性層或一層疇壁結(jié)構(gòu)。