本公开涉及逻辑存储，尤其涉及一种自旋逻辑器件、自旋逻辑存储器件及制备方法。
背景技术：
1、磁电耦合器件因为其超低能耗，和可微缩性受到广泛关注。但是目前的磁电耦合器件结构比较复杂，实验实现上具有挑战。例如us20220076868专利公开了一种磁电耦合自旋逻辑器件。其通过铁磁层计划向二维电子气中注入自旋流，效率较低。通过逆自旋霍尔效应产生输出电流。膜堆和器件结构相较更复杂；us11785783b2专利公开了一种磁电耦合自旋逻辑器件。其通过铁磁层极化向二维电子气中注入自旋流，效率较低。通过逆自旋霍尔效应产生输出电流。通过磁电耦合翻转铁磁层调控输出电流方向，能耗较高。膜堆和器件结构相较更复杂；us11502188b2专利公布了一种磁电耦合器件。其通过铁磁层和过滤层增强自旋流注入效率。其逻辑操作也需要通过磁电耦合翻转铁磁层调控输出电流方向，能耗较高。膜堆和器件结构相较更复杂。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一，本公开提供了一种自旋逻辑器件、自旋逻辑存储器件及制备方法。
2、为了实现上述目的，本公开的技术方案如下：
3、根据本公开一个方面的实施例，提供了一种自旋逻辑器件，包括：氧化物层；多铁层，位于所述氧化物层上且与所述氧化物层之间形成作为传输层的二维电子气，以自旋波的形式传递自旋流；自旋轨道耦合层，包括第一自旋轨道耦合单元和第二自旋轨道耦合单元，所述第一自旋轨道耦合单元和第二自旋轨道耦合单元互不连接，且对称分布于所述多铁层上；顶电极，包括分别连接于所述第一自旋轨道耦合单元的第一顶电极和连接于第二自旋轨道耦合单元的第二顶电极；以及底电极，包括分别连接于氧化物层两侧的第一底电极和第二底电极。
4、根据本公开实施例，第一自旋轨道耦合单元和第二自旋轨道耦合单元用于分别调控其下方多铁层区域的极化方向，并分别向多铁层注入自旋流。
5、根据本公开实施例，分别在第一顶电极和第一底电极，以及第二顶电极和第二底电极之间施加电压，将第一顶电极和第一底电极之间的局部多铁层，和第二顶电极和第二底电极之间的局部多铁层翻转到不同的铁电极化配置，实现不同的逻辑门。
6、根据本公开实施例，当第一顶电极和第一底电极之间的局部多铁层，和第二顶电极和第二底电极之间的局部多铁层的铁电极化方向相同时，实现or逻辑或xnor逻辑。
7、根据本公开实施例，当第一顶电极和第一底电极之间的局部多铁层，和第二顶电极和第二底电极之间的局部多铁层的铁电极化方向相反时，实现xor逻辑。
8、根据本公开另一个方面的实施例，提供一种自旋逻辑存储器件，包括：以上所述的自旋逻辑器件；以及栅介质层，紧邻氧化物层且处于第一自旋轨道耦合单元和第二自旋轨道耦合单元之间不相连的空隙在该平面垂直投影的区域之间。
9、根据本公开实施例，通过对栅介质层施加栅压，可以对二维电子气导电通道进行非易失调控；对栅介质层施加栅压，栅介质层下方二维电子气耗尽，导电通道关断；栅极左右两侧异质结独立调控和读取，实现二值存储单元功能；当二维电子气增强，导电沟道导通，能够实现自旋逻辑器件的功能。
10、根据本公开实施例，自旋轨道耦合层的制备材料选自拓扑材料、重金属、半金属；多铁层的制备材料选自bifeo3、erfeo3、scfeo3、hofeo3、yfeo3、srtio3、bitio3、ktao3；氧化物层的制备材料选自srtio3、laalo3、euo、alox、拓扑材料、重金属、半金属；栅介质的制备材料bifeo3、pb(zr0.2ti0.8)o3、taox、hfox、gdox、hfzro。
11、根据本公开又一个方面的实施例，提供一种以上所述的自旋逻辑器件的制备方法，包括：s1：在设计好互连的晶圆上依次生长氧化物层、多铁层、soc层；s2：通过光刻、离子束刻蚀加工出相互分离的soc层得到自旋轨道耦合层；s3：刻蚀完后的晶圆原位生长绝缘介质对器件绝缘保护；s4：进行第二次光刻、离子束刻蚀，刻蚀截止在氧化物层上；s5：刻蚀完后的晶圆原位生长绝缘介质对器件绝缘保护；s5：进行第三次光刻、离子束刻蚀，打开底电极通孔；s6：刻蚀后的晶圆上制备底电极；s7：进行第四次光刻、离子束刻蚀，打开顶电极通孔；s8：刻蚀后的晶圆上制备顶电极。
12、根据本公开又一个方面的实施例，提供一种以上所述的自旋逻辑存储器件的制备方法，包括：s10：在设计好互连的晶圆上生长栅介质层，并通过光刻、离子束刻蚀加工出栅极图形，刻蚀完后的晶圆原位生长绝缘介质对器件绝缘保护；s20：通过化学机械抛光处理生长绝缘介质后的晶圆；s30：在抛光后的晶圆上依次生长氧化物层、多铁层、soc层；s40：进行第二次光刻、离子束刻蚀，刻蚀出两侧的soc层；s50：刻蚀完后的晶圆原位生长绝缘介质对器件绝缘保护，并进行第三次光刻、离子束刻蚀，刻蚀截止在氧化物层上；s60：原位生长绝缘介质对器件绝缘保护；s70：第四次光刻、离子束刻蚀打开底电极通孔并在刻蚀后的晶圆上制备底电极；s80：进行第五次光刻、离子束刻蚀，打开顶电极通孔并在刻蚀后的晶圆上制备顶电极；s90：进行第六次光刻、离子束刻蚀，打开栅电极通孔并在刻蚀后的晶圆上制备栅电极。
1.一种自旋逻辑器件，包括：
2.根据权利要求1所述的自旋逻辑器件，所述第一自旋轨道耦合单元和第二自旋轨道耦合单元用于分别调控其下方多铁层区域的极化方向，并分别向多铁层注入自旋流。
3.根据权利要求1所述的自旋逻辑器件，分别在第一顶电极和第一底电极，以及第二顶电极和第二底电极之间施加电压，将第一顶电极和第一底电极之间的局部多铁层，和第二顶电极和第二底电极之间的局部多铁层翻转到不同的铁电极化配置，实现不同的逻辑门。
4.根据权利要求3所述的自旋逻辑器件，当第一顶电极和第一底电极之间的局部多铁层，和第二顶电极和第二底电极之间的局部多铁层的铁电极化方向相同时，实现or逻辑或xnor逻辑。
5.根据权利要求3所述的自旋逻辑器件，当第一顶电极和第一底电极之间的局部多铁层，和第二顶电极和第二底电极之间的局部多铁层的铁电极化方向相反时，实现xor逻辑。
6.一种自旋逻辑存储器件，包括：
7.根据权利要求6所述的自旋逻辑存储器件，通过对栅介质层施加栅压，可以对二维电子气导电通道进行非易失调控；
8.根据权利要求1、6所述的自旋逻辑存储器件，
9.一种权利要求1-5、8中任一项所述的自旋逻辑器件的制备方法，包括：
10.一种权利要求6-8中任一项所述的自旋逻辑存储器件的制备方法，包括：
