1.一种基于反铁磁斯格明子的新型逻辑门电路,其特征在于,本逻辑门电路为十字型反铁磁赛道,整个赛道均为同种反铁磁材料,位于赛道上的磁性隧道结分别作为输入端和输出端,本逻辑门电路具有两个输入端,分别命名为输入端A和输入端B,输入端A与输入端B相邻,位于十字型赛道的左端和上端,赛道右端隧道结则为输出端;
在输入端A、输入端B通过局部垂直注入自旋极化电流产生斯格明子,并利用自旋极化电流和磁晶各向异性梯度驱动斯格明子,其中,磁晶各向异性梯度由压控磁晶各向异性效应产生。
2.根据权利要求1所述的一种基于反铁磁斯格明子的新型逻辑门电路,其特征在于,十字型反铁磁赛道,输入端A所在的水平赛道上施加自旋极化电流,输入端B所在的垂直赛道则利用压控磁晶各向异性效应产生各向异性梯度,从而使得两条赛道上的斯格明子都可以被驱动。
3.根据权利要求1所述的一种基于反铁磁斯格明子的新型逻辑门电路,其特征在于,水平赛道将十字型反铁磁赛道的交叉部分视作低K区域,低K区域是低磁晶各向异性区域;低K区域会对斯格明子产生钉扎的作用,其钉扎强度主要取决于低K区域的几何尺寸和磁晶各向异性的强度,只有当驱动电流密度大于某一临界电流密度时,斯格明子才能成功通过低K区域。
4.根据权利要求1所述的一种基于反铁磁斯格明子的新型逻辑门电路,其特征在于,输入端长度比输出端短。
5.根据权利要求1所述的一种基于反铁磁斯格明子的新型逻辑门电路,其特征在于,由一种基于反铁磁斯格明子的新型逻辑门电路实现AND门计算的方法为:反铁磁斯格明子的存在代表二进制数据1,反铁磁斯格明子不存在代表二进制数据0;
输入端A输入0、输入端B输入1,输入端A所在的水平赛道上的驱动电流密度必须小于临界电流密度;
或者当输入端A输入1、输入端B输入0时;输入端A所在的水平赛道上的驱动电流密度必须小于临界电流密度;
或者当输入端A、输入端B都输入1时, 施加驱动电流时需推迟一段时间t,但必须要控制在输入端B输入的斯格明子运动到交界区域之前,且输入端A所在的水平赛道上的驱动电流密度必须小于临界电流密度;
不管输入端A是否输入斯格明子,输入端A赛道上都加有驱动电流。
6.根据权利要求1所述的一种基于反铁磁斯格明子的新型逻辑门电路,其特征在于,由一种基于反铁磁斯格明子的新型逻辑门电路实现的OR门计算的方法为:反铁磁斯格明子的存在代表二进制数据1,反铁磁斯格明子不存在代表二进制数据0;
输入端A输入0、输入端B输入1,输入端A所在的水平赛道上的驱动电流密度必须大于临界电流密度;
或者当输入端A输入1、输入端B输入0时;输入端A所在的水平赛道上的驱动电流密度必须大于临界电流密度;
或者当输入端A、输入端B都输入1时, 施加驱动电流时需推迟一段时间t,但必须要控制在输入端B输入的斯格明子运动到交界区域之前,且输入端A所在的水平赛道上的驱动电流密度必须大于临界电流密度;
不管输入端A是否输入斯格明子,输入端A赛道上都加有驱动电流。
7.根据权利要求1所述的一种基于反铁磁斯格明子的新型逻辑门电路,其特征在于,由一种基于反铁磁斯格明子的新型逻辑门电路实现NOT门的计算方法为:只保留一条具有一个输入端和一个输出端的水平赛道,并在输出端的两侧分别设置一个电压控制门,局部的调高磁晶各向异性,使得输出端成为一个低K区域,对斯格明子产生钉扎作用,而且对于每一次运算,初始时,输出端恒有一个斯格明子。
8.根据权利要求5或6或7中所述的一种基于反铁磁斯格明子的新型逻辑门电路,其特征在于,实现基于反铁磁斯格明子的新型逻辑门电路的运算方法是,每一次计算过后,利用一个电流脉冲将十字型反铁磁赛道上的斯格明子清除掉。