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龙图腾网获悉四川师范大学申请的专利一种基于铁磁斯格明子的多功能赛道设计实验方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114255798B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111562682.1，技术领域涉及：G11C11/16；该发明授权一种基于铁磁斯格明子的多功能赛道设计实验方法是由赵国平;舒芸;李乾睿设计研发完成，并于2021-12-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于铁磁斯格明子的多功能赛道设计实验方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于铁磁斯格明子的多功能赛道设计实验方法，步骤一、利用光刻技术构建赛道，步骤二、磁隧道结的设置，步骤三、AND门和OR门的逻辑运算，步骤四、NOT门的逻辑运算，步骤五、二极管单向传输功能的运算；本发明试验赛道实现了AND门、OR门、NOT门和二极管运算功能一体化，具有多功能性，增加了适用范围，同时本发明的赛道能耗低，结构空间小，便于集成为高密度自旋电子器件，且准确性高，非易失性强，同时通过自旋转移力矩驱动，可主观调控性强，适合推广。

本发明授权一种基于铁磁斯格明子的多功能赛道设计实验方法在权利要求书中公布了：1.一种基于铁磁斯格明子的多功能赛道设计实验方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤一、构建长度为400nm的CoPt赛道，以稀土永磁材料Nd2Fe14B作为边界构成矩形赛道，并在赛道下端距离赛道左端190nm处和260nm处开设两个大小不同的缺口，190nm处缺口长度为50nm，260nm处缺口长度为10nm； 步骤二、在CoPt赛道边界之间的左端设置两个磁隧道结A、B，右端设置一个磁隧道结C，再在长度为10nm的缺口处设置一个磁隧道结D； 步骤三、以两个磁隧道结A、B为输入端，磁隧道结C为输出端，从输入端分别通入大于jc的电流和小于jc的电流驱动斯格明子进行AND门和OR门的逻辑运算，并在每次完成AND门逻辑运算和OR门逻辑运算后进行清除操作； 具体的AND门和OR门的逻辑运算包括 S1、磁隧道结A输入“1”，磁隧道结B输入“0”，通入小于jc的电流，G小于g，斯格明子运动到50nm长度的缺口处会被钉扎，输出端磁隧道结C检测不到斯格明子，完成AND门的逻辑运算并进行清除操作，即“1*0＝0”； 通入大于jc的电流，G抵消g，斯格明子运动到50nm长度的缺口处会顺利通过，输出端磁隧道结C检测到斯格明子，完成OR门的逻辑运算并进行清除操作，即“1+0＝1”； S2、磁隧道结A输入“0”，磁隧道结B输入“1”，通入小于jc的电流，G小于g，斯格明子运动到50nm长度的缺口处会被钉扎，输出端磁隧道结C检测不到斯格明子，完成AND门的逻辑运算并进行清除操作，即“0*1＝0”； 通入大于jc的电流，G抵消g，斯格明子运动到50nm长度的缺口处会顺利通过，输出端磁隧道结C检测到斯格明子，完成OR门的逻辑运算并进行清除操作，即“0+1＝1”； S3、磁隧道结A和B均输入“1”，通入小于jc的电流，斯格明子运动到50nm长度的缺口处，斯格明子之间的排斥力将磁隧道结B的斯格明子推过缺口，磁隧道结A的斯格明子则被钉扎，输出端磁隧道结C检测到斯格明子，完成AND门的逻辑运算并进行清除操作，即“1*1＝1”； 通入大于jc的电流，斯格明子运动到50nm长度的缺口处均能顺利通过，输出端磁隧道结C检测到斯格明子，完成OR门的逻辑运算并进行清除操作，即“1+1＝1”； S4、磁隧道结A和B均输入“0”，通入小于jc的电流和通入大于jc的电流，输出端磁隧道结C都检测不到斯格明子，完成AND门的逻辑运算和OR门的逻辑运算并进行清除操作，即“0*0＝0”、“0+0＝0”； 其中jc表示临界电流密度，清除操作具体为在每次运算后通入大脉冲电流将赛道上的斯格明子清除； 将通入电流后产生斯格明子记为“1”，不产生斯格明子记为“0”，斯格明子在电流作用下的马格努斯力垂直于电流方向记为G，赛道边界对斯格明子的排斥力记为g，斯格明子采用各向异性磁阻效应进行检测； 步骤四、以磁隧道结A为输入端，磁隧道结D为输出端并在进行操作前在磁隧道结D处钉扎一个斯格明子，从输入端通入小于jc的电流驱动斯格明子进行NOT门逻辑运算，并在每次完成NOT门逻辑运算后进行清除操作； 步骤五、以磁隧道结A和磁隧道结C互为输入和输出端，从输入端通入大于jc的电流驱动斯格明子实现二极管单向传输功能，并在每次完成二极管功能后进行清除操作； 具体的二极管单向传输功能包括 S1、磁隧道结A作为输入端并输入“1”，磁隧道结C作为输出端，通入大于jc的电流，斯格明子运动到50nm长度的缺口处顺利通过，输出端磁隧道结C检测到斯格明子，完成二极管单向从左到右传输的功能并进行清除操作，即输入“1”输出“1”； S2、磁隧道结C作为输入端并输入“1”，磁隧道结A作为输出端，斯格明子自右向左运动，与自左向右产生的G的方向相反，G与g方向都向下，通入密度较小的反向电流，斯格明子运动到10nm长度的缺口处会被钉扎，通入密度较大的反向电流，斯格明子运动到50nm长度的缺口处会湮灭或被钉扎，输出端磁隧道结A检测不到斯格明子，完成二极管不能从右到左传输的功能并进行清除操作，即输入“1”输出“0”，由S1和S2共同实现二极管单向传输功能。

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