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一种磁性穿隧接面元件之模拟电路，用以模拟一栓扣式磁性穿隧接面元件，该磁性穿隧接面元件至少包括有一合成式反铁磁自由层、一穿隧能障绝缘层与一合成式反铁磁固定层，藉由相邻于穿隧能障绝缘层的两层铁磁层之磁矩组态呈现反平行或平行排列来表现出电阻值的高低，该模拟电路包括有：一转换电路，将写入电流产生的磁场转换为等效电压；一状态表示电路，用以表示该自由层之磁矩翻转状态；一写入资料之储存电路，用以表示该磁性穿隧接面元件所储存之资料；一磁矩组态电压计算电路，用以表示该磁性穿隧接面元件操作时，相邻于穿隧能障绝缘层的两层铁磁层之磁矩排列关系；以及一特性模拟电路，用以表示该磁性穿隧接面元件之电压电流特性。如申请专利范围第1项所述之模拟电路，其中该转换电路包括有：相互串联之一第一电压源、一第一时序电容与一第一开关；相互串联之一第二电压源、一第二时序电容与一第二开关，其中该第一开关电性连接于该第一电压源与该第一时序电容之间，该第二开关电性连接于该第二电压源与该第二时序电容之间。如申请专利范围第2项所述之模拟电路，其中该第一开关由该第二电压源控制，该第二开关由该第一开关控制。如申请专利范围第2项所述之模拟电路，其中当该第一电压源的电压大于该磁性穿隧接面元件的写入临界场等效电压时，该第二开关为开路；其中当该第二电压源的电压大于该磁性穿隧接面元件的写入临界场等效电压时，该第一开关为开路。如申请专利范围第2项所述之模拟电路，其中该状态表示电路包括有：一第三电压源，用以表示下次写入后的磁矩方向状态；一第四电压源，用以表示未写入前的磁矩方向状态；一状态电容，用以记录该相邻于穿隧能障绝缘层的自由层之磁矩之翻转状态；一第三开关，与该第三电压源及该状态电容连接成回路；以及一第四开关与一第五开关，系电性连接于该状态电容与该第四电压源之间。如申请专利范围第5项所述之模拟电路，其中该第一电压源的电压与该第二电压源的电压均大于该磁性穿隧接面元件的写入临界场等效电压时，该第三开关为短路，该第三电压源对该状态电容充电。如申请专利范围第5项所述之模拟电路，其中当该第一电压源的电压或者该第二时序电容的电压其中之一小于该磁性穿隧接面元件的写入临界场等效电压时，该第四开关会变成短路；当该第二电压源的电压或者该第一时序电容的电压其中之一小于该写入临界场等效电压时，该第五开关会变成短路。如申请专利范围第2项所述之模拟电路，其中该写入资料之储存电路包括有：一储存电容；一第五电压源与一第六电压源，用以分别表示相邻于穿隧能障绝缘层的自由层磁矩于稳态时之两个方向状态；一第一充电路径，由一第六开关、一第七开关与一第八开关组成，该第一充电路径电性连接于该储存电容与该第五电压源之间；一第二充电路径，由一第九开关、一第十开关与一第十一开关组成，该第二充电路径电性连接于该储存电容与该第五电压源之间；一第六开关，受到该第二电压源之控制，该第六开关控制该第一充电路径；以及一第九开关，受到该第一电压源之控制，该第九开关控制该第二充电路径。如申请专利范围第8项所述之模拟电路，其中当该第一电压源之电压接近于零，该该第九开关为开路；其中当该第二电压源之电压接近于零时，该第六开关为开路。如申请专利范围第8项所述之模拟电路，其中该第一充电路径系由该第七开关与该第八开关来控制；当该储存电容之电压大于该磁性穿隧接面元件的写入临界场等效电压且该第一电压源之电压大于该写入临界场等效电压时，该第七开关为短路；当该储存电容之反向电压大于该磁性穿隧接面元件的写入临界场等效电压且该第一电压源之电压大于该磁性穿隧接面元件的写入临界场等效电压时，该第八开关为短路。如申请专利范围第8项所述之模拟电路，其中该第二充电路径系由该第十开关与该第十一开关来控制；其中当该储存电容之反向电压大于该磁性穿隧接面元件的写入临界场等效电压且该第二电压源之电压大于该写入临界场等效电压时，该第十开关为短路；该当储存电容之反向电压大于该写入临界场等效电压且该第二电压源之电压大于该写入临界场等效电压时，该第十一开关为短路。如申请专利范围第5项所述之模拟电路，其中该磁矩组态电压计算电路包括有相互串联之一第七电压源与一电阻，其中该第七电压源之电压系表示该磁矩组态电压。如申请专利范围第12项所述之模拟电路，其中该第七电压源系设定为该状态电容的电压与该储存电容的电压之线性组合。如申请专利范围第13项所述之模拟电路，其中稳态时相邻于穿隧能障绝缘层的两层铁磁层之磁矩排列关系为平行或反平行排列时，该线性组合之常数系设为1/2。如申请专利范围第13项所述之模拟电路，其中稳态时相邻于穿隧能障绝缘层的两层铁磁层之磁矩排列关系正交排列时，该线性组合之常数系可设为1/2与-1/2或-1/2与1/2。如申请专利范围第1项所述之模拟电路，其中该特性模拟电路系为电压控制电流源，为施加在该磁性穿隧接面元件两端的电压与磁矩组态电压之线性组合。 |
