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龙图腾网获悉南京大学申请的专利一种基于磁性隧道结的互联自旋多数门器件获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114899309B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210506107.8，技术领域涉及：H10N50/10；该发明授权一种基于磁性隧道结的互联自旋多数门器件是由何亮;曾前进设计研发完成，并于2022-05-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于磁性隧道结的互联自旋多数门器件在说明书摘要公布了：一种基于磁性隧道结的互联自旋多数门器件，从表面到衬底依次堆叠的上电极层、磁性钉扎层、绝缘隧穿层、第一磁性磁化自由层FL1、隔离耦合层、第二磁性磁化自由层FL2、重金属层和底电极层；所述磁性固定层由磁性层和耦合的反铁磁层组成，所述第一、第二磁性磁化自由层中间设有将磁性磁化自由层隔开的隔离耦合层；所述磁性钉扎层、所述绝缘隧穿层和所述磁性磁化自由层构成磁性隧道结，利用电流产生的自旋转移力矩效应控制所述磁性磁化自由层的磁化方向，利用互联磁性磁化自由层交换耦合作用实现逻辑；器件包括四个共用磁性磁化自由层的双磁化自由层磁性隧道结，依次记为第一、第二、第三输入MTJ和输出；器件为十字形共四个分支，其中三个分支为输入分支，第四个分支为输出分支。

本发明授权一种基于磁性隧道结的互联自旋多数门器件在权利要求书中公布了：1.一种基于磁性隧道结的互联自旋多数门器件，其特征在于，是基于双磁化自由层磁性隧道结的互联自旋多数门器件，包括：从表面到衬底依次堆叠的上电极层、磁性钉扎层、绝缘隧穿层、第一磁性磁化自由层FL1、隔离耦合层、第二磁性磁化自由层FL2、重金属层和底电极层；所述磁性钉扎层由铁磁层和耦合的反铁磁层组成，所述第一、第二磁性磁化自由层FL1、FL2中间设有将磁性磁化自由层隔开的隔离耦合层；所述磁性钉扎层、绝缘隧穿层、第一磁性磁化自由层FL1、隔离耦合层、第二磁性磁化自由层FL2构成磁性隧道结，利用电流产生的自旋转移力矩效应控制所述磁性磁化自由层的磁化方向，利用互联磁性磁化自由层的交换耦合作用实现逻辑功能； 器件单元包括四个共用磁性磁化自由层的双磁化自由层磁性隧道结，依次记为第一输入MTJ1、第二输入MTJ2、第三输入MTJ3和输出MTJ4；器件结构为十字形共四个分支，其中三个分支为输入分支，第四个分支为输出分支；第一输入MTJ1、第二输入MTJ2和第三输入MTJ3分别位于三个输入分支端点，输出分支MTJ4位于输出分支的端点； 所述第一输入MTJ1的磁化自由层磁化方向、所述第二输入MTJ2的磁化自由层磁化方向、所述第三输入MTJ3的磁化自由层磁化方向均由输入器件的垂直于膜面的电流的方向和大小确定，所述输出MTJ4的磁化自由层磁化方向由所述第一输入MTJ1的磁化自由层磁化方向、所述第二输入MTJ2的磁化自由层磁化方向、所述第三输入MTJ3的磁化自由层磁化方向和互联结构共同确定； 输出MTJ4、所述第一输入MTJ1、所述第二输入MTJ2和所述第三输入MTJ3构成三个输入“多数决定门”，即所述输出MTJ4的磁化自由层磁化方向与所述第一输入MTJ1的磁化自由层磁化方向、所述第二输入MTJ2的磁化自由层磁化方向、所述第三输入MTJ3的磁化自由层磁化方向中磁化方向的多数保持一致；同时，当所述第一输入MTJ1呈现高阻态时，所述第二输入MTJ2、所述第三输入MTJ3和所述输出MTJ4构成逻辑“OR”功能；当所述第一输入MTJ1呈现低阻态时，所述第二输入MTJ2、所述第三输入MTJ3和所述输出MTJ4构成逻辑“AND”功能； 相邻MTJ之间的互联结构分为两类，一类为相连的“垂直磁化-面内磁化-垂直磁化”区域，经过此结构传输后的磁化信号发生反转，构成逻辑“NOT”，另一类互联结构直接由器件的垂直磁化自由层互联，经过此结构的磁化信号保持不变，实现“BUFFER”功能；MTJ之间或者器件之间互联时，需要“NOT”功能时，通过隔离层的表面处理，形成“垂直磁化-面内磁化-垂直磁化”区域，需要“BUFFER”功能时，将其磁化自由层直接相连； 第一磁性磁化自由层FL1为提供高TMR和垂直各向异性的磁性材料，包括CoFeB、CoFeAl，第二磁性磁化自由层FL2为Co，提供磁畴高速移动的材料；第一磁性磁化自由层FL1和第二磁性磁化自由层FL2之间的隔离层用于将两者铁磁耦合，同时调整晶格匹配，包括Ru材料； N个互联自旋多数门器件构成逻辑电路时，其中M个互联自旋多数门器件拥有3个必要输入MTJ，第一输入MTJ1、第二输入MTJ2和第三输入MTJ3均悬空，其数据写入完全依靠STT电流；L个互联自旋多数门拥有2个必要输入MTJ，第一输入MTJ1和第二输入MTJ2通过STT电流写入，第三输入MTJ3与前级互联自旋多数门器件的输出端相连；K个互联自旋多数门器件拥有1个必要输入MTJ，第一输入MTJ1通过STT电流写入，第二输入MTJ2和第三输入MTJ3与前级互联自旋多数门器件的输出端相连；N-M-L-K个自旋多数门器件拥有0个必要输入MTJ，第一输入MTJ1、第二输入MTJ2和第三输入MTJ3均与前级互联自旋多数门的输出端相连； 前一个互联自旋多数门器件的输出MTJ通过磁化自由层互联结构与后一个互联自旋多数门器件的输入MTJ的磁化自由层相连，根据其互联结构的不同实现“NOT”和“BUFFER”功能。

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