[发明专利]分子量子存储器

说明书

背景技术

一般的磁存储器件利用嵌入的导体所产生的强磁场控制存储元件材料 中的磁畴。用于形成诸如磁随机存取存储器(MRAM)的磁存储器件的材 料常常以体块方式对这些强磁场做出反应。磁场耦合和体铁磁(bulk ferromagnetic)存储材料的使用限制了MRAM的实际应用。另一方面，分 子存储材料代表一种有吸引力的MRAM器件的替代产品，该分子存储材料 包括能够利用自旋状态转换选择性地对多种磁存储状态进行寻址的那些分 子。然而，尽管可以使用核磁共振(NMR)来对分子存储器的核自旋状态 进行寻址，这种方法需要大的磁场和射频(RF)激励技术。

附图说明

附图被并入在本说明书中并构成其一部分，示出了依据本发明原理的 一个或多个实施例，并和说明书一起解释这种实施例。附图未必是按比例 绘制的，而是将重点放在阐释本发明的原理上。在附图中：

图1A示出适于实现分子量子存储器的范例系统；

图1B更详细地示出图1A的系统的若干部分；

图2A示出适于实现分子量子存储器的另一系统范例；

图2B更详细地示出图2A的系统的若干部分；以及

图3为示出实现分子量子存储器的范例工艺的流程图。

具体实施方式

以下详细描述参考了附图。可以在不同的附图中使用相同的附图标记 表示相同或相似的元件。在以下描述中，可以给出特定细节，例如特定结 构、架构、接口、技术等，以便对本发明的各个方面有透彻的理解。然而， 提供这种细节的目的是为了解释，不应被视为限制本发明。通过本发明的 公开内容，对于本领域技术人员而言显而易见的是可以在脱离这些特定细 节的其他范例中实施本发明的各个方面。此外，在某些情况下，省略对公 知器件、电路和方法的描述，以免因不必要的细节使本发明的描述难以理 解。

图1A示出根据本发明的一个实施例的范例系统100。系统100包括控 制器102、极化电子电流源104和106、极化电子电流滤波器108和110、 开关112、扫描探针组件115、扫描探针116和118、单分子磁体(SMM) 122的阵列120、衬底124以及将控制器102耦合到系统100外部的其他器 件(未示出)的共享总线或其他通信路径126，由此允许信息和/或数据流 到控制器102和/或从控制器102流出。

系统100可以采用适于实施根据本发明的分子量子存储器的各种物理 形式。例如，可以在诸如动态随机存取存储器(DRAM)器件或静态随机 存取存储器(SRAM)器件(例如快速高速缓存或高速缓存加速器存储器件) 的存储器件中实施系统100。或者，可以在诸如硬盘驱动器(HD)的数据 存储装置中实施系统100。然而，如本领域技术人员将认识到的那样，名称 “存储器件”和/或“数据存储装置”有些随意，在不脱离本发明的范围或 精神的情况下可以将它们互换使用。显然，本发明不限于如何在这点上表 征系统100的实施方式。此外，本领域技术人员将认识到系统100可以仅 仅是示意性表示，可能不是按比例示出的。此外，从图1中排除掉了与本 发明没有特定相关性的系统100的某些特征或其元件，以免使本发明难以 理解。

在各种实施例中，控制器102可以是任何控制和/或处理逻辑和/或包括 能够控制和/或处理适于实施根据本发明的分子量子存储器的功能的这种逻 辑的器件集合，如以下更加详细描述的那样。例如，仅举出几种可能性， 控制器102可以包括以分立的控制器集成电路(IC)或微控制器IC的形式 实现的控制逻辑。然而，本发明不限于此，再举几个其他例子，可以将控 制器102实现为通用处理器和/或专用IC(ASIC)。此外，控制器102可以 包括单个器件(例如微处理器IC)，或可以包括多个器件(例如封装的逻辑 IC集合)。