使用磁约瑟夫森结器件作为π反相器的制作方法

技术特征：
1.一种可配置为处于第一状态或第二状态的磁性约瑟夫森结mjj器件，所述mjj器件包括：第一超导层；第二超导层，其中所述第一超导层和所述第二超导层中的每个被配置为允许超电流流过所述mjj器件；磁性层，布置在所述第一超导层与所述第二超导层之间，其中所述磁性层具有相关联的磁化方向，并且其中所述mjj器件的所述第一状态对应于流过所述mjj器件的超电流的零相位，并且所述mjj器件的所述第二状态对应于流过所述mjj器件的所述超电流的π相位，并且其中响应于磁场的施加，在所述磁性层的所述磁化方向没有任何改变的情况下，所述mjj器件被配置为响应于由所述磁场到所述磁性层的所述施加引起的所述超电流的相位从所述零相位到所述π相位或从所述π相位到所述零相位的变化而从所述第一状态切换到所述第二状态。2.根据权利要求1所述的mjj器件，其中当流过所述mjj器件的所述超电流变为零时，发生从所述第一状态到第二状态的所述切换。3.根据权利要求1所述的mjj器件，其中所述mjj器件不包括任何其他磁性层。4.根据权利要求1所述的mjj器件，其中所述mjj器件被配置为从所述第一状态切换到所述第二状态而不需要磁化方向的任何改变，包括不需要所述磁性层的所述磁化方向的任何改变。5.根据权利要求1所述的mjj器件，还包括与所述磁性层相邻布置的至少一个反铁磁性层。6.根据权利要求1所述的mjj器件，其中所述第一超导层和所述第二超导层中的每个包括铌。7.根据权利要求1所述的mjj器件，其中所述磁性层的厚度被选择使得响应于所述磁场具有在1奥斯特到50奥斯特之间的范围内的磁化场强，发生所述超电流的所述相位从所述零相位到所述π相位或从所述π相位到所述零相位的所述变化。8.一种可配置为处于第一状态或第二状态的磁性约瑟夫森结mjj器件中的方法，其中所述mjj器件包括：第一超导层；第二超导层，其中所述第一超导层和所述第二超导层中的每个被配置为允许超电流流过所述mjj器件；以及磁性层，布置在所述第一超导层与所述第二超导层之间，其中所述磁性层具有相关联的磁化方向，并且其中所述mjj器件的所述第一状态对应于流过所述mjj器件的超电流的零相位，并且所述mjj器件的所述第二状态对应于流过所述mjj器件的所述超电流的π相位，所述方法包括：向所述磁性层施加磁场，使得在所述磁性层的所述磁化方向没有任何改变的情况下，响应于由所述磁场到所述磁性层的所述施加引起的所述超电流的相位从所述零相位到所述π相位或从所述π相位到所述零相位的变化，所述mjj器件从所述第一状态切换到所述第二状态。9.根据权利要求8所述的方法，其中当流过所述mjj器件的所述超电流变为零时，所述mjj器件从所述第一状态切换到第二状态。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述mjj器件不包括任何其他磁性层。11.根据权利要求8所述的方法，其中所述mjj器件从所述第一状态切换到所述第二状
态而不需要磁化方向的任何改变，包括不需要所述磁性层的所述磁化方向的任何改变。12.根据权利要求8所述的方法，其中所述mjj器件还包括与所述磁性层相邻布置的至少一个反铁磁性层。13.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一超导层和所述第二超导层中的每个包括铌。14.根据权利要求8所述的方法，其中所述磁性层的厚度被选择使得响应于所述磁场具有在1奥斯特到50奥斯特之间的范围内的磁化场强，发生所述超电流的所述相位从所述零相位到所述π相位或从所述π相位到所述零相位的所述变化。15.一种存储器系统，包括：多个存储器单元，其中所述多个存储器单元中的每个存储器单元可配置为处于第一状态或第二状态，并且其中所述多个存储器单元中的每个存储器单元包括磁性约瑟夫森结mjj器件，并且其中所述mjj器件包括：第一超导层；第二超导层，其中所述第一超导层和所述第二超导层中的每个被配置为允许超电流流过所述mjj器件；以及磁性层，布置在所述第一超导层与所述第二超导层之间，其中所述磁性层具有相关联的磁化方向，并且其中所述存储器单元的所述第一状态对应于流过所述mjj器件的超电流的零相位，并且所述存储器单元的所述第二状态对应于流过所述mjj器件的所述超电流的π相位，并且其中响应于磁场的施加，在所述磁性层的所述磁化方向没有任何改变的情况下，存储器单元被配置为响应于由所述磁场的所述施加引起的所述超电流的相位从所述零相位到所述π相位或从所述π相位到所述零相位的变化而从所述存储器单元的所述第一状态切换到所述存储器单元的所述第二状态。

技术总结
公开了使用磁性约瑟夫森结(MJJ)器件作为π反相器的超导电路和存储器。MJJ器件包括被配置为允许超电流流过MJJ器件的超导层。MJJ器件还包括布置在超导层之间的磁性层，其中磁性层具有相关联的磁化方向，并且其中MJJ器件的第一状态对应于流过MJJ器件的超电流的零相位，并且MJJ器件的第二状态对应于流过MJJ器件的超电流的π相位。响应于磁场的施加，在磁性层的磁化方向没有任何改变的情况下，MJJ器件被配置为响应于超电流的相位的变化而从第一状态切换到第二状态。状态切换到第二状态。状态切换到第二状态。


技术研发人员：T
受保护的技术使用者：微软技术许可有限责任公司
技术研发日：2020.02.11
技术公布日：2021/10/8