(57)【要約】【課題】磁気トランジスタにより実現されるＥＸＯＲ（排他的論理和）機能を有するトランジスタ回路装置を提供する。【解決手段】ＥＸＯＲ機能を有する磁気トランジスタ回路は、高電圧端子２２０に接続された第１の磁性セクション２１３と、出力端子２７０に接続された第２の磁性セクション２１６とを有する第１の磁気トランジスタ２００と、低電圧端子２４０に接続された第３の磁性セクション２３３と、第２の磁性セクション２１６および出力端子２７０に接続された第４の磁性セクション２３６とを有する第２の磁気トランジスタ２３０と、を備える。【選択図】図１
2008099284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧端子に接続された第１の磁性セクションと、出力端子に接続された第２の磁性セクションとを有する第１の磁気トランジスタと、
低電圧端子に接続された第３の磁性セクションと、前記第２の磁性セクションおよび前記出力端子に接続された第４の磁性セクションとを有する第２の磁気トランジスタと、を備え、
前記第２の磁性セクションと前記第４の磁性セクションとが同じ向きのダイポールを有し、前記第１の磁性セクションと前記第３の磁性セクションとが互いに反対向きのダイポールを有し、前記第１の磁性セクション、前記第２の磁性セクション、前記第３の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションのダイポールは、前記出力端子から出力するデータを制御することが可能なように配置されていることを特徴とする排他的論理和機能を有する磁気トランジスタ回路。
【請求項２】
前記磁性セクションの近傍にそれぞれ配置され、前記磁性セクションの前記ダイポールをそれぞれ制御する複数の金属デバイスをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の排他的論理和機能を有する磁気トランジスタ回路。
【請求項３】
前記第１の磁性セクションの前記ダイポールと前記第２の磁性セクションの前記ダイポールとが同じ向きである場合に、前記第１の磁性セクションと前記第２の磁性セクションとが導電状態であり、
前記第１の磁性セクションの前記ダイポールと前記第２の磁性セクションの前記ダイポールとが異なる向きである場合に、前記第１の磁性セクションと前記第２の磁性セクションとが非導電状態であることを特徴とする請求項１に記載の排他的論理和機能を有する磁気トランジスタ回路。
【請求項４】
前記第３の磁性セクションの前記ダイポールと前記第４の磁性セクションの前記ダイポールとが同じ向きである場合に、前記第３の磁性セクションと前記第４の磁性セクションとが導電状態であり、
前記第３の磁性セクションの前記ダイポールと前記第４の磁性セクションの前記ダイポールとが異なる向きである場合に、前記第３の磁性セクションと前記第４の磁性セクションとが非導電状態であることを特徴とする請求項１に記載の排他的論理和機能を有する磁気トランジスタ回路。
【請求項５】
前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「０」を出力するとき、
前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、
前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであることを特徴とする請求項１に記載の排他的論理和機能を有する磁気トランジスタ回路。
【請求項６】
前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「１」を出力するとき、
前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、
前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであることを特徴とする請求項１に記載の排他的論理和機能を有する磁気トランジスタ回路。
【請求項７】
前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「１」を出力するとき、
前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、
前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであることを特徴とする請求項１に記載の排他的論理和機能を有する磁気トランジスタ回路。
【請求項８】
前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「０」を出力するとき、
前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、
前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであることを特徴とする請求項１に記載の排他的論理和機能を有する磁気トランジスタ回路。
【請求項９】
第１の磁性セクションおよび第２の磁性セクションを有する第１の磁気トランジスタを使用し、前記第１の磁性セクションを高電圧端子に接続し、前記第２の磁性セクションを出力端子に接続するステップと、
第３の磁性セクションおよび第４の磁性セクションを有する第２の磁気トランジスタを使用し、前記第３の磁性セクションを低電圧端子に接続し、前記第４の磁性セクションを前記第２の磁性セクションおよび前記出力端子に接続するステップと、
前記第１の磁性セクション、前記第２の磁性セクション、前記第３の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションにおける各ダイポールを使用し、前記出力端子から出力されるデータをそれぞれ制御するステップと、を含み、
前記第２の磁性セクションと前記第４の磁性セクションとが同じ向きのダイポールを有し、前記第１の磁性セクションと前記第３の磁性セクションとが互いに異なる向きのダイポールを有することを特徴とする磁気トランジスタ回路を使用して排他的論理和機能を生成する方法。
【請求項１０】
前記磁性セクションの近傍に金属デバイスをそれぞれ配置し、前記磁性セクションの前記ダイポールをそれぞれ制御するために複数の前記金属デバイスを使用するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の磁気トランジスタ回路を使用して排他的論理和機能を生成する方法。
【請求項１１】
前記第１の磁性セクションの前記ダイポールと前記第２の磁性セクションの前記ダイポールとが同じ向きである場合に、前記第１の磁性セクションと前記第２の磁性セクションとが導電し、
前記第１の磁性セクションの前記ダイポールと前記第２の磁性セクションの前記ダイポールとが異なる向きである場合に、前記第１の磁性セクションと前記第２の磁性セクションとが導電しないことを特徴とする請求項９に記載の磁気トランジスタ回路を使用して排他的論理和機能を生成する方法。
【請求項１２】
前記第３の磁性セクションの前記ダイポールと前記第４の磁性セクションの前記ダイポールとが同じ向きである場合に、前記第３の磁性セクションと前記第４の磁性セクションとが導電し、
前記第３の磁性セクションの前記ダイポールと前記第４の磁性セクションの前記ダイポールとが異なる向きである場合に、前記第３の磁性セクションと前記第４の磁性セクションとが導電しないことを特徴とする請求項９に記載の磁気トランジスタ回路を使用して排他的論理和機能を生成する方法。
【請求項１３】
前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「０」を出力するとき、
前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、
前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであることを特徴とする請求項９に記載の磁気トランジスタ回路を使用して排他的論理和機能を生成する方法。
【請求項１４】
前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「１」を出力するとき、
前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、
前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであることを特徴とする請求項９に記載の磁気トランジスタ回路を使用して排他的論理和機能を生成する方法。
【請求項１５】
前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「１」を出力するとき、
前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、
前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであることを特徴とする請求項９に記載の磁気トランジスタ回路を使用して排他的論理和機能を生成する方法。
【請求項１６】
前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「０」を出力するとき、
前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、
前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであることを特徴とする請求項９に記載の磁気トランジスタ回路を使用して排他的論理和機能を生成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排他的論理和（以下、「ＥＸＯＲ」と記す）の演算機能を有するトランジスタ回路に関する。特に、本発明は複数の磁気トランジスタにより構成されたＥＸＯＲ機能を有するトランジスタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＸＯＲ回路は、ＩＣ回路の設計において非常に重要である。設計者は、この回路と、その他の論理回路とを組み合わせて必要な機能を実現することができる。
【０００３】
ＥＸＯＲ論理機能では、「出力＝Ｘ・Ｙ’＋Ｘ’・Ｙ」である。
ここで、「・」は論理積演算、「＋」は論理和演算をそれぞれに示し、また「’」はその左側にある変数の論理否定を示す。
【０００４】
本発明の実施形態による２値系列のＥＸＯＲ論理機能を示す真理値表を以下に示す。
【０００５】
【表１】
2008099284.tif 000003
【０００６】
上記の真理値表のＥＸＯＲ機能を有する従来のトランジスタ回路には、大量のＣＭＯＳトランジスタが必要である。
【０００７】
巨大磁気抵抗効果（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｅｆｆｅｃｔ：ＧＭＲ）とは、薄い磁性セクションと薄い非磁性セクションとが交叉された構造中でみられる量子力学的効果である。この巨大磁気抵抗効果は、印加された外部磁界を基に、電気抵抗が、ゼロ磁場の高抵抗状態から高磁場の低抵抗状態へと明らかに変化する。
【０００８】
そのため、磁気トランジスタの設計には、巨大磁気抵抗効果を利用することができる。また磁気トランジスタは、高価な工程や設備を用いずに磁気トランジスタ回路中に一体化させることもできる。そのため、磁気トランジスタ回路は、プログラム時間が短くて密度が高くなるように、設計および製造を行うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の理由により、ＥＸＯＲ機能を有する磁気トランジスタ回路を磁気トランジスタと一体化することが求められていた。
【００１０】
本発明の目的は、磁気トランジスタにより実現されるＥＸＯＲ機能を有するトランジスタ回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）  高電圧端子に接続された第１の磁性セクションと、出力端子に接続された第２の磁性セクションとを有する第１の磁気トランジスタと、低電圧端子に接続された第３の磁性セクションと、前記第２の磁性セクションおよび前記出力端子に接続された第４の磁性セクションとを有する第２の磁気トランジスタと、を備え、前記第２の磁性セクションと前記第４の磁性セクションとが同じ向きのダイポール（双極子）を有し、前記第１の磁性セクションと前記第３の磁性セクションとが互いに反対向きのダイポールを有し、前記第１の磁性セクション、前記第２の磁性セクション、前記第３の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションのダイポールは、前記出力端子から出力するデータを制御することが可能なように配置されていることを特徴とするＥＸＯＲ機能を有する磁気トランジスタ回路を提供する。
【００１２】
（２）  前記磁性セクションの近傍にそれぞれ配置され、前記磁性セクションの前記ダイポールをそれぞれ制御する複数の金属デバイスをさらに備えることを特徴とする（１）に記載のＥＸＯＲ機能を有する磁気トランジスタ回路を提供する。
【００１３】
（３）  前記第１の磁性セクションの前記ダイポールと前記第２の磁性セクションの前記ダイポールとが同じ向きである場合に、前記第１の磁性セクションと前記第２の磁性セクションとが導電状態であり、前記第１の磁性セクションの前記ダイポールと前記第２の磁性セクションの前記ダイポールとが異なる向きである場合に、前記第１の磁性セクションと前記第２の磁性セクションとが非導電状態であることを特徴とする（１）に記載のＥＸＯＲ機能を有する磁気トランジスタ回路を提供する。
【００１４】
（４）  前記第３の磁性セクションの前記ダイポールと前記第４の磁性セクションの前記ダイポールとが同じ向きである場合に、前記第３の磁性セクションと前記第４の磁性セクションとが導電状態であり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールと前記第４の磁性セクションの前記ダイポールが異なる向きである場合に、前記第３の磁性セクションと前記第４の磁性セクションとが非導電状態であることを特徴とする（１）に記載のＥＸＯＲ機能を有する磁気トランジスタ回路を提供する。
【００１５】
（５）  前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「０」を出力するとき、前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す前記第１のダイポールであることを特徴とする（１）に記載のＥＸＯＲ機能を有する磁気トランジスタ回路を提供する。
【００１６】
（６）  前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「１」を出力するとき、前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す前記第１のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであることを特徴とする（１）に記載のＥＸＯＲ機能を有する磁気トランジスタ回路を提供する。
【００１７】
（７）  前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「１」を出力するとき、前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す前記第２のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであることを特徴とする（１）に記載のＥＸＯＲ機能を有する磁気トランジスタ回路を提供する。
【００１８】
（８）  前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「０」を出力するとき、前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであることを特徴とする（１）に記載のＥＸＯＲ機能を有する磁気トランジスタ回路を提供する。
【００１９】
（９）  第１の磁性セクションおよび第２の磁性セクションを有する第１の磁気トランジスタを使用し、前記第１の磁性セクションを高電圧端子に接続し、前記第２の磁性セクションを出力端子に接続するステップと、第３の磁性セクションおよび第４の磁性セクションを有する第２の磁気トランジスタを使用し、前記第３の磁性セクションを低電圧端子に接続し、前記第４の磁性セクションを前記第２の磁性セクションおよび前記出力端子に接続するステップと、前記第１の磁性セクション、前記第２の磁性セクション、前記第３の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションにおける各ダイポールを使用し、前記出力端子から出力されるデータをそれぞれ制御するステップと、を含み、前記第２の磁性セクションと前記第４の磁性セクションとが同じ向きのダイポールを有し、前記第１の磁性セクションと前記第３の磁性セクションとが互いに異なる向きのダイポールを有することを特徴とする磁気トランジスタ回路を使用してＥＸＯＲ機能を生成する方法を提供する。
【００２０】
（１０）  前記磁性セクションの近傍に金属デバイスをそれぞれ配置し、前記磁性セクションの前記ダイポールをそれぞれ制御するために複数の前記金属デバイスを使用するステップをさらに含むことを特徴とする（９）に記載の磁気トランジスタ回路を使用してＥＸＯＲ機能を生成する方法を提供する。
【００２１】
（１１）  前記第１の磁性セクションの前記ダイポールと前記第２の磁性セクションの前記ダイポールとが同じ向きである場合に、前記第１の磁性セクションと前記第２の磁性セクションとが導電し、前記第１の磁性セクションの前記ダイポールと前記第２の磁性セクションの前記ダイポールとが異なる向きである場合に、前記第１の磁性セクションと前記第２の磁性セクションとが導電しないことを特徴とする（９）に記載の磁気トランジスタ回路を使用してＥＸＯＲ機能を生成する方法を提供する。
【００２２】
（１２）  前記第３の磁性セクションの前記ダイポールと前記第４の磁性セクションの前記ダイポールとが同じ向きである場合に、前記第３の磁性セクションと前記第４の磁性セクションとが導電し、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールと前記第４の磁性セクションの前記ダイポールとが異なる向きである場合に、前記第３の磁性セクションと前記第４の磁性セクションとが導電しないことを特徴とする（９）に記載の磁気トランジスタ回路を使用してＥＸＯＲ機能を生成する方法を提供する。
【００２３】
（１３）  前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「０」を出力するとき、前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであることを特徴とする（９）に記載の磁気トランジスタ回路を使用してＥＸＯＲ機能を生成する方法を提供する。
【００２４】
（１４）  前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「１」を出力するとき、前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであることを特徴とする（９）に記載の磁気トランジスタ回路を使用してＥＸＯＲ機能を生成する方法を提供する。
【００２５】
（１５）  前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「１」を出力するとき、前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであることを特徴とする（９）に記載の磁気トランジスタ回路を使用してＥＸＯＲ機能を生成する方法を提供する。
【００２６】
（１６）  前記磁気トランジスタ回路が排他的論理和機能を操作し、２値系列のデータ「０」を出力するとき、前記第２の磁性セクションおよび前記第４の磁性セクションの前記ダイポールはともに、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、前記第１の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、前記第３の磁性セクションの前記ダイポールは、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであることを特徴とする（９）に記載の磁気トランジスタ回路を使用してＥＸＯＲ機能を生成する方法を提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のＥＸＯＲ機能を有するトランジスタ回路装置は、磁気トランジスタにより実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態によるＥＸＯＲ機能を有する磁気トランジスタ回路を示す回路図である。磁気トランジスタ回路は、第１の磁気トランジスタ２００および第２の磁気トランジスタ２３０を有する。第１の磁気トランジスタ２００は、第１の磁性セクション２１３および第２の磁性セクション２１６を有する。第１の磁性セクション２１３は、高電圧端子２２０に接続され、第２の磁性セクション２１６は、出力端子２７０に接続されている。第２の磁気トランジスタ２３０は、第３の磁性セクション２３３および第４の磁性セクション２３６を有する。第３の磁性セクション２３３は、低電圧端子２４０に接続され、第４の磁性セクション２３６は、第２の磁性セクション２１６および出力端子２７０に接続されている。第２の磁性セクション２１６および第４の磁性セクション２３６は、同じ向きのダイポールを有し、第１の磁性セクション２１３および第３の磁性セクション２３３は、互いに反対向きのダイポールを有し、第１の磁性セクション２１３、第２の磁性セクション２１６、第３の磁性セクション２３３および第４の磁性セクション２３６のダイポールは、出力端子２７０からの出力データを制御することが可能なように配置されている。
【００３０】
磁気トランジスタ回路は、磁性セクション２１３，２１６，２３３，２３６の近傍にそれぞれ配置された複数の金属デバイス２１２，２１７，２３２，２３７をさらに含む。金属デバイス２１２，２１７，２３２，２３７は、磁性セクション２１３，２１６，２３３，２３６のダイポールをそれぞれ制御することが可能なように配置されている。例えば、第１の磁気トランジスタ２００は、磁性セクション２１３，２１６の近傍にそれぞれ配置された金属デバイス２１２，２１７を有する。金属デバイス２１２は、第１の磁性セクション２１３のダイポールを制御することが可能なように配置され、金属デバイス２１７は、第２の磁性セクション２１６のダイポールを制御することが可能なように配置されている。
【００３１】
上述したように、本実施形態では、磁性セクションのダイポールを制御するために金属デバイスを利用することができる。さらに本実施形態では、これら２つの磁性セクションの導電性を制御するために、１つの磁気トランジスタにおける２つの磁性セクションのダイポールを利用することができる。
【００３２】
例えば、第１の磁性セクション２１３と、第２の磁性セクション２１６とのダイポールが同じ向きであるときは、第１の磁性セクション２１３と、第２の磁性セクション２１６との間には導電性があり、第１の磁性セクション２１３と、第２の磁性セクション２１６とのダイポールの向きが異なるときは、第１の磁性セクション２１３と、第２の磁性セクション２１６との間には導電性がない。
【００３３】
同様に、第３の磁性セクション２３３と、第４の磁性セクション２３６とのダイポールが同じ向きであるときは、第３の磁性セクション２３３と、第４の磁性セクション２３６との間には導電性があり、第３の磁性セクション２３３と、第４の磁性セクション２３６とのダイポールの向きが異なるときは、第３の磁性セクション２３３と、第４の磁性セクション２３６との間には導電性がない。
【００３４】
上述したことから分かるように、磁気トランジスタの特徴を利用し、複数の論理機能を有する回路を実現することができる。
【００３５】
以下、２値系列のＥＸＯＲ論理機能を有する図１の磁気トランジスタ回路を説明する。
【００３６】
ＥＸＯＲ論理機能は、以下の数式で表される。
出力＝Ｘ・Ｙ’＋Ｘ’・Ｙ    （１）
【００３７】
下表は、本発明の一実施形態による２値系列のＥＸＯＲ論理機能を示す真理値表である。
【００３８】
【表２】
2008099284.tif 000004
【００３９】
表２において、出力は出力端子２７０から出力されるデータを示しており、Ｘは磁性セクション２１６，２３６のダイポールを示し、Ｙは磁性セクション２３３のダイポールを示す。第１の磁性セクション２１３と、第３の磁性セクション２３３とは異なる向きのダイポールを有するため、第１の磁性セクション２１３のダイポールはＹ’である（すなわちＹではない）。符号「→」は、第１のダイポールを示し、符号「←」は、第２のダイポールを示す。以下、ＸおよびＹのダイポールを使用し、ＥＸＯＲ論理機能の生成を説明する。
【００４０】
図２Ａは、本発明の一実施形態による２値系列のＥＸＯＲ機能を操作する磁気トランジスタ回路を示す回路図である。磁気トランジスタ回路がＥＸＯＲ論理機能を操作し、２値系列のデータ「０」を出力するとき、第２の磁性セクション２１６のダイポール２１８ａおよび第４の磁性セクション２３６のダイポール２３８ａはいずれも、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールである。また、第１の磁性セクション２１３のダイポール２１１ａは、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、第３の磁性セクション２３３のダイポール２３１ａは、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールである。すなわち、第１の磁性セクション２１３と、第２の磁性セクション２１６との間には導電性がなく、第３の磁性セクション２３３と、第４の磁性セクション２３６との間には導電性がある。
【００４１】
図２Ｂは、本発明の一実施形態による２値系列の別のＥＸＯＲ機能を操作する磁気トランジスタ回路を示す回路図である。磁気トランジスタ回路がＥＸＯＲ機能を操作し、２値系列のデータ「１」を出力するとき、第２の磁性セクション２１６のダイポール２１８ｂおよび第４の磁性セクション２３６のダイポール２３８ｂはいずれも、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールである。また、第１の磁性セクション２１３のダイポール２１１ｂは、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、第３の磁性セクション２３３のダイポール２３１ｂは、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールである。すなわち、第１の磁性セクション２１３と、第２の磁性セクション２１６との間には導電性があり、第３の磁性セクション２３３と、第４の磁性セクション２３６との間には導電性がない。
【００４２】
図２Ｃは、本発明の一実施形態による２値系列の別のＥＸＯＲ機能を操作する磁気トランジスタ回路を示す回路図である。磁気トランジスタ回路がＥＸＯＲ機能を操作し、２値系列のデータ「１」を出力するとき、第２の磁性セクション２１６のダイポール２１８ｃおよび第４の磁性セクション２３６のダイポール２３８ｃはいずれも、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールである。また、第１の磁性セクション２１３のダイポール２１１ｃは、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、第３の磁性セクション２３３のダイポール２３１ｃは、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールである。すなわち、第１の磁性セクション２１３と、第２の磁性セクション２１６との間には導電性があり、第３の磁性セクション２３３と、第４の磁性セクション２３６との間には導電性がない。
【００４３】
図２Ｄは、本発明の一実施形態による２値系列の別のＥＸＯＲ機能を操作する磁気トランジスタ回路を示す回路図である。磁気トランジスタ回路がＥＸＯＲ機能を操作し、２値系列のデータ「０」を出力するとき、第２の磁性セクション２１６のダイポール２１８ｄおよび第４の磁性セクション２３６のダイポール２３８ｄはいずれも、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールである。また、第１の磁性セクション２１３のダイポール２１１ｄは、出力データを制御する２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、第３の磁性セクション２３３のダイポール２３１ｄは、出力データを制御する２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールである。すなわち、第１の磁性セクション２１３と、第２の磁性セクション２１６との間には導電性がなく、第３の磁性セクション２３３と、第４の磁性セクション２３６との間には導電性がある。
【００４４】
従って、磁気トランジスタ回路は、このデバイスによりＥＸＯＲ機能を操作することができる。
【００４５】
さらに本実施形態では、磁気トランジスタ回路を使用し、ＥＸＯＲ機能を生成する方法を提供する。本実施形態の方法では、第１の磁性セクション２１３および第２の磁性セクション２１６を有する第１の磁気トランジスタ２００を使用し、第１の磁性セクション２１３を高電圧端子２２０に接続し、第２の磁性セクション２１６を出力端子２７０に接続するステップと、第３の磁性セクション２３３および第４の磁性セクション２３６を有する第２の磁気トランジスタ２３０を使用し、第３の磁性セクション２３３を低電圧端子２４０に接続し、第４の磁性セクション２３６を第２の磁性セクション２１６および出力端子２７０に接続するステップと、を含む。本実施形態では、第１の磁性セクション、第２の磁性セクション、第３の磁性セクションおよび第４の磁性セクションの複数のダイポールを使用し、出力端子から出力されるデータをそれぞれ制御し、第２の磁性セクションと、第４の磁性セクションとは同じ向きのダイポールを有し、第１の磁性セクションと、第３の磁性セクションとは互いに反対向きのダイポールを有する。
【００４６】
本実施形態の方法によると、磁気トランジスタ回路がＥＸＯＲ機能を実行し、２値系列のデータ「０」を出力するとき、第２の磁性セクション２１６および第４の磁性セクション２３６のダイポールはともに、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、第１の磁性セクションおよび第３の磁性セクションの各ダイポールについては、前者が２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、後者が２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールである。また、本実施形態の方法によると、磁気トランジスタ回路がＥＸＯＲ機能を操作し、２値系列のデータ「１」を出力するとき、第２の磁性セクション２１６および第４の磁性セクション２３６はともに、２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、第１の磁性セクションおよび第３の磁性セクションの各ダイポールについては、前者が２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、後者が２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールである。
【００４７】
本実施形態の方法によると、磁気トランジスタ回路がＥＸＯＲ機能を実行し、２値系列のデータ「１」を出力するとき、第２の磁性セクション２１６および第４の磁性セクション２３６のダイポールはともに、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、第１の磁性セクションおよび第３の磁性セクションの各ダイポールについては、前者が２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、後者が２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールである。また、本実施形態の方法によると、磁気トランジスタ回路がＥＸＯＲ機能を操作し、２値系列のデータ「０」を出力するとき、第２の磁性セクション２１６および第４の磁性セクション２３６のダイポールはともに、２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールであり、第１の磁性セクションおよび第３の磁性セクションの各ダイポールについては、前者が２値系列のデータ「１」を表す第１のダイポールであり、後者が２値系列のデータ「０」を表す第２のダイポールである。
【００４８】
一般の半導体集積回路と一緒に作動させるために、低電圧端子２４０の電圧を約０ボルトにし、高電圧端子２２０の電圧を約２．５ボルト、３．３ボルトまたは５ボルトにする。
【００４９】
記号「→」および「←」は、それぞれ磁性セクションのダイポールを表す（向きを区別する）が、これはダイポールの方向をなんら限定する訳ではない。磁気トランジスタ回路において、磁気トランジスタの各々は２つの磁性セクション間にある導電セクションを有する。この導電セクションの導電性は、これら２つの磁性セクションのダイポールにより制御することができる。そのため、磁気トランジスタ回路は、ＥＸＯＲ機能を有する２入力回路（ｔｗｏ−ｉｎｐｕｔ  ｃｉｒｃｕｉｔ）である。上述したことから分かるように、上述の磁気トランジスタ回路およびその方法は、ＥＸＯＲ機能を生成することができる。
【００５０】
本発明では好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知するものなら誰でも、本発明の主旨および技術的範囲を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態によるＥＸＯＲ機能を有する磁気トランジスタ回路を例示した回路図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による２値系列のＥＸＯＲ機能を操作する磁気トランジスタ回路の動作を示す回路図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による２値系列のＥＸＯＲ機能を操作する磁気トランジスタ回路について、図２Ａとは別の動作を示す回路図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態による２値系列のＥＸＯＲ機能を操作する磁気トランジスタ回路について、図２Ａ、図２Ｂとは別の動作を示す回路図である。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態による２値系列のＥＸＯＲ機能を操作する磁気トランジスタ回路について、図２Ａ乃至図２Ｃとは別の動作を示す回路図である。
【符号の説明】
【００５２】
２００  第１の磁気トランジスタ
２１１ａ  ダイポール
２１１ｂ  ダイポール
２１１ｃ  ダイポール
２１１ｄ  ダイポール
２１２  金属デバイス
２１３  第１の磁性セクション
２１６  第２の磁性セクション
２１７  金属デバイス
２１８ａ  ダイポール
２１８ｂ  ダイポール
２１８ｃ  ダイポール
２１８ｄ  ダイポール
２２０  高電圧端子
２３０  第２の磁気トランジスタ
２３１ａ  ダイポール
２３１ｂ  ダイポール
２３１ｃ  ダイポール
２３１ｄ  ダイポール
２３２  金属デバイス
２３３  第３の磁性セクション
２３６  第４の磁性セクション
２３７  金属デバイス
２３８ａ  ダイポール
２３８ｂ  ダイポール
２３８ｃ  ダイポール
２３８ｄ  ダイポール
２４０  低電圧端子
２７０  出力端子
【図１】
2008099284.tif 000005
【図２Ａ】
2008099284.tif 000006
【図２Ｂ】
2008099284.tif 000007
【図２Ｃ】
2008099284.tif 000008
【図２Ｄ】
2008099284.tif 000009