GIANT SPIN HALL EFFECT MAGNETIC TUNNEL JUNCTION LOGIC GATE, RELATED SYSTEMS AND METHODS

• Main Authors: WU, WENQING, YUEN, KENDRICK, HOY LEONG, GILMORE, ROBERT, PHILIP, ARABI, KARIM, MADALA, RAGHU, SAGAR
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 04.06.2015
• Subjects: BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY; ELECTRICITY; PULSE TECHNIQUE

Aspects described herein are related to spintronic logic gates employing a Giant Spin Hall Effect (GSHE) magnetic tunnel junction (MTJ) element(s) for performing logical operations. In one aspect, a spintronic logic gate is disclosed that includes a charge current generation circuit and a GSHE MTJ element. The charge current generation circuit is configured to generate a charge current representing an input bit set. The input bit set may include one or more input bit states for a logical operation. The GSHE MTJ element is configured to set a logical output bit state for the logical operation, and has a threshold current level. The GSHE MTJ element is configured to generate a GSHE spin current in response to the charge current and perform the logical operation on the input bit set by setting the logical output bit state based on whether the GSHE spin current exceeds the threshold current level. L'invention concerne, selon les aspects décrits ici, des portes logiques utilisant l'électronique de spin employant un ou plusieurs éléments de jonction à effet tunnel magnétique (jonction MTJ) par effet Hall de spin géant (effet GSHE) pour réaliser des opérations logiques. Selon un aspect, une porte logique spintronique comprend un circuit de génération de courant de charge et un élément de jonction MTJ par effet GSHE. Le circuit de génération de courant de charge est configuré pour générer un courant de charge représentant un ensemble de bits d'entrée. L'ensemble de bits d'entrée peut comprendre un ou plusieurs états de bit d'entrée pour une opération logique. L'élément de jonction MTJ par effet GSHE est configuré pour établir un état de bit de sortie logique pour l'opération logique, et présente un niveau de courant de seuil. L'élément de jonction MTJ par effet GSHE est configuré pour générer un courant de spin par effet GSHE en réponse au courant de charge et pour réaliser l'opération logique sur l'ensemble de bits d'entrée en établissant l'état de bits de sortie logique en se basant sur l'éventuel dépassement du niveau de courant de seuil par le courant de spin par effet GSHE.