无需外加磁场的随机神经元器件结构及其应用

本发明公开了一种无需外加磁场的随机神经元器件结构及其应用。所述器件结构包括反铁磁叠层、磁性参考层、势垒层以及磁性隧道结自由层；磁性参考层的磁矩方向为面内或垂直取向，磁性隧道结自由层的磁矩方向为倾斜取向；反铁磁钉扎结构固定所述磁性参考层的磁矩保持面内取向。本发明所提供的单个磁性隧道结器件就能实现相应功能，尺寸低，有利于实现高密度集成；不需要磁场就能够实现相应功能，不需要设计磁场产生装置，具有低功耗性和高扩展性；神经元随机翻转的概率受到外加电压的调制，具有可调性，可用于模拟随机神经元的工作特性，并且制备工艺能与CMOS工艺兼容，有望作为神经形态芯片的基本单元构建出硬件神经网络实现大规模应用。