МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1. Магнитоэлектрический запоминающий элемент, содержащий:
1
- магнитный элемент (ELM), имеющий ось легкого намагничивания, ориентированную вдоль первой оси (а);
1
2
р
2
1
2
- средство (В, В, РМ, СРЕ) для приложения к упомянутому магнитному элементу магнитного поля (Н) поляризации, направленного вдоль второй оси (а), не параллельной с упомянутой первой осью, при этом напряженность упомянутого поля выбирают таким образом, чтобы за счет комбинированного действия упомянутого поля и упомянутой оси легкого намагничивания магнитный элемент имел два отличных состояния (Р, Р) стабильного равновесия своей намагниченности, соответствующих двум разным направлениям намагниченности, которые не являются противоположными между собой;
- пьезоэлектрическую или электрострикционную подложку (SP), механически связанную с упомянутым магнитным элементом; и
1
2
- по меньшей мере, первый (EL) и второй (EL) электроды, выполненные с возможностью приложения электрического поля к пьезоэлектрической или электрострикционной подложке таким образом, чтобы упомянутая подложка действовала на упомянутый магнитный элемент не изотропным механическим напряжением с главным направлением, в основном ориентированным по третьей оси (ОХ), компланарной, но отличной от упомянутых первой и второй осей, при этом упомянутое механическое напряжение является достаточно сильным, чтобы, за счет магнитострикционной связи, вызвать переключение состояния намагниченности упомянутого магнитного элемента между двумя состояниями стабильного равновесия.
2. Магнитоэлектрический запоминающий элемент по п. 1, в котором упомянутый магнитный элемент состоит только из одного магнитного домена.
3. Магнитоэлектрический запоминающий элемент по п. 1 или 2, в котором упомянутый магнитный элемент имеет удлиненную форму, полностью или частично определяющую упомянутую ось легкого намагничивания за счет анизотропии формы.
4. Магнитоэлектрический запоминающий элемент по п. 1 или 2, в котором упомянутый магнитный элемент имеет анизотропную микроскопическую структуру, полностью или частично определяющую упомянутую ось легкого намагничивания.
5. Магнитоэлектрический запоминающий элемент по п. 4, в котором упомянутая анизотропная микроскопическая структура получена при изготовлении упомянутого элемента посредством осаждения в присутствии внешнего магнитного поля.
1
2
6. Магнитоэлектрический запоминающий элемент по любому из пп. 1, 2, 5, содержащий средство (В, В, СРМ) для генерирования упомянутого магнитного поля поляризации в виде внешнего магнитного поля.
7. Магнитоэлектрический запоминающий элемент по любому из пп. 1, 2, 5, содержащий средство (СРЕ) для генерирования упомянутого магнитного поля поляризации в виде поля обмена.
8. Магнитоэлектрический запоминающий элемент по любому из пп. 1, 2, 5, содержащий средство для генерирования упомянутого магнитного поля поляризации, по существу, перпендикулярного к упомянутой оси легкого намагничивания.
9. Магнитоэлектрический запоминающий элемент по п. 8, в котором упомянутые электроды расположены таким образом, чтобы упомянутая подложка действовала на упомянутый магнитный элемент не изотропным механическим напряжением, образующим средний угол от 40° до 50°, предпочтительно около 45° как с упомянутой осью легкого намагничивания, так и с упомянутым магнитным полем поляризации.
10. Магнитоэлектрический запоминающий элемент по любому из пп. 1, 2, 5, 9, в котором упомянутые электроды повторяют форму магнитного элемента.
11. Магнитоэлектрический запоминающий элемент по любому из пп. 1, 2, 5, 9, в котором упомянутый магнитный элемент встроен в упомянутую подложку.
12. Магнитоэлектрический запоминающий элемент по любому из пп. 1, 2, 5, 9, в котором упомянутый магнитный элемент нанесен на упомянутую подложку.
13. Магнитоэлектрический запоминающий элемент по любому из пп. 1, 2, 5, 9, в котором упомянутый магнитный элемент имеет только одну ось магнитной анизотропии.
14. Ячейка памяти, содержащая магнитоэлектрический запоминающий элемент по любому из предыдущих пп.1-13 и магнитный датчик (ML) для определения направления намагниченности упомянутого магнитного элемента.
15. Ячейка памяти по п. 14, в которой упомянутый датчик выбран из группы, состоящей из: датчика Холла и магниторезистивного датчика с магнитным сопротивлением, с магнитным сопротивлением с туннельным эффектом, с большим магнитным сопротивлением или с колоссальным магнитным сопротивлением.
11
2,3
16. Энергонезависимое запоминающее устройство (ММЕ) с прямым доступом, содержащее множество ячеек памяти (СМ, СМ) по любому из пп. 14 или 15, расположенных по матричной схеме в строках и столбцах, при этом первые электроды ячеек одного столбца электрически соединены между собой, как и вторые электроды ячеек одной строки.
17. Программируемая логическая схема (CLP), содержащая множество ячеек памяти по любому из пп. 14 или 15 в качестве средства хранения логической конфигурации.
18. Мемристивное устройство, содержащее:
1
- магнитный элемент (ELM), имеющий ось легкого намагничивания, выровненную вдоль первой оси (а);
1
2
р
2
1
2
- средство (В, В, РМ, СРЕ) для приложения к магнитному элементу магнитного поля (Н) поляризации, ориентированного вдоль второй оси (а), не параллельной с первой осью, при этом напряженность упомянутого поля выбрана таким образом, чтобы за счет комбинированного действия упомянутого поля и упомянутой оси легкого намагничивания магнитный элемент имел два состояния (Р, Р) стабильного равновесия своей намагниченности, соответствующих направлениям намагниченности, образующим между собой угол 0≤α≤90°;
- пьезоэлектрическую или электрострикционную подложку (SP), механически связанную с упомянутым магнитным элементом;
1
2
- по меньшей мере, первый (EL) и второй (EL) электроды, выполненные с возможностью приложения электрического поля к пьезоэлектрической или электрострикционной подложке таким образом, чтобы упомянутая подложка действовала на упомянутый магнитный элемент не изотропным механическим напряжением с главным направлением, в основном ориентированным по третьей оси (ОХ), компланарной, но отличной от упомянутых первой и второй осей; и
1
2
- магнитный датчик (ML), имеющий два терминала (СЕ, СЕ), при этом электрическое сопротивление между упомянутыми двумя терминалами зависит от направления намагниченности упомянутого магнитного элемента.
1
2
19. Мемристивное устройство по п. 18, в котором упомянутые два состояния (Р, Р) стабильного равновесия его намагничивания совпадают, при этом соответствующие направления намагниченности образуют между собой угол α=0°.