本申请要求保护题为“multi-levelspinlogic”且在2016年8月26日提交的美国临时申请序列号62/380,327的优先权，该美国临时申请通过引用以其整体被并入。本申请还要求保护2015年12月24日提交的题为“multi-levelspinbufferandinverter”国际申请号pct/us2015/000613的优先权，所述国际申请同样出于所有目的通过引用以其整体被并入。
背景技术：
：现今大部分电子计算都是在数字计算机和电子设备中以布尔逻辑进行的。布尔逻辑是一种代数形式，在其中所有值都被简化为真（1）或假（0）。布尔逻辑门随着晶体管特征长度缩放（例如，到20nm）而遵循摩尔定律缩放。布尔逻辑的一些限制是：受两层逻辑中的代数约束（galois域-2代数）限制的受限逻辑门密度；受基数2数系中的数字表示限制的受限互连带宽密度；以及受每个逻辑元件的信息内容限制的受限存储器状态密度。附图说明根据下面给出的详细描述以及根据本公开的各种实施例的附图，将更全面地理解本公开的实施例，然而所述附图不应该理解成将本公开限制于具体实施例，而是仅用于解释和理解。图1图示根据本公开的一些实施例的、示出四状态（4状态）磁体和用于形成4状态自旋逻辑器件的对应的4状态磁体的磁晶能的曲线图。图2图示根据本公开的一些实施例的自旋逻辑器件，所述自旋逻辑器件具有在自旋沟道以上的4状态磁体的堆叠并且具有匹配间隔部。图3图示根据本公开的一些实施例的自旋逻辑器件，所述自旋逻辑器件具有在自旋沟道以上的4状态磁体的堆叠、具有留下凹陷金属区的匹配间隔部。图4图示根据本公开的一些实施例的自旋逻辑器件，所述自旋逻辑器件具有在自旋沟道以上的包括滤波层的4状态磁体的堆叠并且具有匹配间隔部。图5图示根据本公开的一些实施例的自旋逻辑器件，所述自旋逻辑器件具有在自旋沟道以上的包括滤波层的4状态磁体的堆叠并且具有匹配间隔部。图6a-b图示根据本公开的一些实施例的针对自旋逻辑器件的堆叠，其示出用于生成原子结晶匹配层的对heusler合金的原子模板化。图7图示根据本公开的一些实施例的在+x方向上注入自旋并且在-x方向上接收自旋的4状态非反向（non-inverting）自旋门或缓冲器。图8图示根据本公开的一些实施例的在+y方向上注入自旋并且在+y方向上接收自旋的4状态非反向自旋门或缓冲器。图9图示根据本公开的一些实施例的在-x方向上注入自旋并且在+x方向上接收自旋的4状态反向自旋门。图10图示根据本公开的一些实施例的在-y方向上注入自旋并且在-y方向上接收自旋的4状态反向自旋门。图11图示根据本公开的一些实施例的自旋逻辑器件，所述自旋逻辑器件具有在自旋沟道以上的4状态磁体的堆叠并且具有匹配间隔部。图12图示根据本公开的一些实施例的用于制造具有4状态磁体的自旋逻辑器件的方法的流程图。图13图示根据本公开的一些实施例的具有自旋轨道效应转换的基于4状态磁体的器件的横截面。图14图示根据本公开的一些实施例的具有自旋轨道效应转换的基于4状态磁体的器件的三维（3d）视图。图15图示根据本公开的一些实施例的图14的具有自旋轨道效应转换的基于4状态磁体的器件的一部分的顶视图。图16a图示根据一些实施例的被配置为具有在+x方向上对齐的输入和输出4状态磁体的缓冲器的4状态自旋轨道耦合逻辑（socl）器件的横截面。图16b图示根据本公开的一些实施例的图16a的socl器件的顶视图。图17a图示根据一些实施例的被配置为具有在+y方向上对齐的输入和输出4状态磁体的缓冲器的4状态socl器件的横截面。图17b图示根据本公开的一些实施例的图17a的socl器件的顶视图。图18a图示根据一些实施例的被配置为具有在-x方向上对齐的输入和输出4状态磁体的缓冲器的4状态socl器件的横截面。图18b图示根据本公开的一些实施例的图18a的socl器件的顶视图。图19a图示根据一些实施例的被配置为具有在-y方向上对齐的输入和输出4状态磁体的缓冲器的4状态socl器件的横截面。图19b图示根据本公开的一些实施例的图19a的socl器件的顶视图。图20a图示根据一些实施例的被配置为具有分别在+x和-x方向上对齐的输入和输出4状态磁体的反向器的4状态socl器件的横截面。图20b图示根据本公开的一些实施例的图20a的socl器件的顶视图。图21a图示根据一些实施例的被配置为具有在+y方向上对齐的输入和输出4状态磁体的反向器的4状态socl器件的横截面。图21b图示根据本公开的一些实施例的图21a的socl器件的顶视图。图22a图示根据一些实施例的被配置为具有在-x方向上对齐的输入和输出4状态磁体的反向器的4状态socl器件的横截面。图22b图示根据本公开的一些实施例的图22a的socl器件的顶视图。图23a图示根据一些实施例的被配置为具有在-y方向上对齐的输入和输出4状态磁体的反向器的4状态socl器件的横截面。图23b图示根据本公开的一些实施例的图23a的socl器件的顶视图。图24图示根据本公开的一些实施例的基于4状态磁体的socl器件的3d视图，所述socl器件可配置为四元逆时针（ccw）循环-1和1.5补数逻辑门。图25图示根据本公开的一些实施例的图24的socl器件的横截面aa’的顶视图。图26a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘0’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘1’时的图24的四元ccw循环-1socl器件的截面aa’的横截面视图。图26b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘0’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘1’时的图24的四元ccw循环-1socl器件的截面aa’的顶视图。图27a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘1’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘3’时的图24的四元ccw循环-1socl器件的截面aa’的横截面视图。图27b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘1’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘3’时的图24的四元ccw循环-1socl器件的截面aa’的顶视图。图28a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘3’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘2’时的图24的四元ccw循环-1socl器件的截面aa’的横截面视图。图28b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘3’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘2’时的图24的四元ccw循环-1socl器件的截面aa’的顶视图。图29a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘2’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘0’时的图24的ccw循环-1socl器件的截面aa’的横截面视图。图29b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘2’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘0’时的图24的四元ccw循环-1socl器件的截面aa’的顶视图。图30a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘0’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘2’时的图24的四元顺时针（cw）循环+2socl器件的截面aa’的横截面视图。图30b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘0’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘2’时的图24的四元cw循环+2socl器件的截面aa’的顶视图。图31a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘1’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘0’时的图24的四元cw循环+2socl器件的截面aa’的横截面视图。图31b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘1’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘0’时的图24的四元cw循环+2socl器件的截面aa’的顶视图。图32a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘3’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘1’时的图24的四元cw循环+2socl器件的截面aa’的横截面视图。图32b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘3’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘1’时的图24的四元cw循环+2socl器件的截面aa’的顶视图。图33a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘2’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘3’时的图24的四元cw循环+2socl器件的截面aa’的横截面视图。图33b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘2’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘3’时的图24的四元cw循环+2socl器件的截面aa’的顶视图。图34图示根据本公开的一些实施例的可配置为四元上阈值逻辑门的基于4状态磁体的全自旋逻辑（asl）器件的3d视图。图35-38图示根据本公开的一些实施例的根据一些实施例的四元上阈值逻辑门0。图39-42图示根据本公开的一些实施例的四元上阈值逻辑门1，其对应于图34的asl器件沿着aa’的横截面，其中磁化对应于特定阈值。图43图示根据本公开的一些实施例的四元上阈值逻辑门2的3d视图。图44-47图示根据本公开的一些实施例的对应于图43的asl器件的四元上阈值逻辑门2。图48图示根据本公开的一些实施例的四元上阈值逻辑门3的3d视图。图49-52图示根据本公开的一些实施例的对应于使用负电力供应的图48的asl器件的四元上阈值逻辑门3。图53-56图示根据本公开的一些实施例的对应于使用正电力供应的图48的asl器件的四元上阈值逻辑门3。图57-60图示根据本公开的一些实施例的对应于使用正电力供应的图34的asl器件的四元上阈值逻辑门1。图61a-b图示根据本公开的一些实施例的可操作以执行下阈值逻辑门的逻辑之一的asl器件的3d视图。图62a-b至图65a-b图示根据本公开的一些实施例的对应于图61的asl器件的四元下阈值逻辑门的逻辑门0。图66图示根据本公开的一些实施例的可操作以执行下阈值逻辑门的逻辑之一的asl器件的3d视图。图67-70图示根据本公开的一些实施例的对应于图66的asl器件的四元下阈值逻辑门的逻辑门1。图71a-b图示根据本公开的一些实施例的可操作以执行四元下阈值逻辑的门2的逻辑的具有倾斜的磁体的asl器件的3d视图。图72a-b至图75a-b图示根据一些实施例的对应于图71的asl器件的逻辑门2。图76-79图示根据本公开的一些实施例的四元下阈值逻辑门的逻辑门3。图80a-j图示根据本公开的一些实施例的示出用于窗口文字门的输入和输出磁化的分立图表。图81-84图示根据本公开的一些实施例的用来执行1x1窗口文字门逻辑的多数门的顶视图。图85-88图示根据本公开的一些实施例的用来执行1x2窗口文字门逻辑的多数门的顶视图。图89-92图示根据本公开的一些实施例的用来执行2x2窗口文字门逻辑的多数门的顶视图。图93图示根据本公开的一些实施例的最大门的3d视图。图94图示根据本公开的一些实施例的最大门的顶视图。图95图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在+y方向上的输入（即，两个输入都在方向‘1’上）的最大门的顶视图。图96图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在-y方向上（即，在方向‘2’上）的输入1和在+y方向上（即，在方向‘1’上）的输入2的最大门的顶视图。图97图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在+y方向上（即，在方向‘1’上）的输入1和在-y方向上（即，在方向‘2’上）的输入2的最大门的顶视图。图98图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在-y方向上的输入（即，两个输入都在方向‘2’上）的最大门的顶视图。图99图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在+x方向上的输入（即，两个输入都在方向‘0’上）的最大门的顶视图。图100图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在+x方向上（即，在方向‘0’上）的输入1和在+y方向上（即，在方向‘1’上）的输入2的最大门的顶视图。图101图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在+x方向上（即，在方向‘0’上）的输入1和在-y方向上（即，在方向‘2’上）的输入2的最大门的顶视图。图102图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在+x方向上（即，在方向‘0’上）的输入1和在-x方向上（即，在方向‘3’上）的输入2的最大门的顶视图。图103图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在-x方向上（即，在方向‘3’上）的输入1和在+x方向上（即，在方向‘0’上）的输入2的最大门的顶视图。图104图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在-x方向上（即，在方向‘3’上）的输入1和在+y方向上（即，在方向‘1’上）的输入2的最大门的顶视图。图105图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在-x方向上（即，在方向‘3’上）的输入1和在-y方向上（即，在方向‘2’上）的输入2的最大门的顶视图。图106图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在-x方向上（即，在方向‘3’上）的输入1和在-x方向上（即，在方向‘3’上）的输入2的最大门的顶视图。图107图示根据本公开的一些实施例的其中一个输入为弱参考固定磁体的3输入四元门的顶视图。图108图示根据本公开的一些实施例的当弱参考固定磁体具有沿着-x方向（即，在方向‘3’上）的磁化时图107的3输入四元门的真值表。图109-124图示根据本公开的一些实施例的实现图108的真值表的3输入四元门。图125图示根据本公开的一些实施例的当弱参考固定磁体具有沿着+x方向（即，在方向‘0’上）的磁化时图107的3输入四元门的真值表。图126-141图示根据本公开的一些实施例的实现图125的真值表的3输入四元门。图142图示根据本公开的一些实施例的3输入四元门的顶视图，该3输入四元门具有作为弱参考固定磁体的一个输入以及与2输入四元门的第一输入相关联的四元顺时针（cw）循环+2和1.5补数逻辑门。图143图示根据本公开的一些实施例的当弱参考固定磁体具有沿着-x方向（即，在方向‘3’上）的磁化时图142的3输入四元门的真值表。图144-159图示根据本公开的一些实施例的实现图143的真值表的3输入四元门。图160图示根据本公开的一些实施例的当弱参考固定磁体具有沿着+x方向（即，在方向‘0’上）的磁化时图142的3输入四元门的真值表。图161-176图示根据本公开的一些实施例的实现图143的真值表的3输入四元门。图177图示根据本公开的一些实施例的具有带有4状态磁体的自旋逻辑器件的智能装置或计算机系统或soc（片上系统）。具体实施方式各种实施例描述了具有四个唯一定义的逻辑状态的4状态逻辑存储器元件。在一些实施例中，四个状态通过高能量屏障（例如，从40kt到60kt）隔开以提供低错误率操作。在一些实施例中，提供了可以传导四个唯一定义的互连状态的金属互连。在一些实施例中，描述了包括共享自旋通道的两个四元磁性元件的四元逻辑门。在一些实施例中，四元逻辑门可操作以充当缓冲器或非反向门，其能够缓冲两个不同取向（例如，+/-x和+/-y取向）中的自旋电流或者使其反向。在一些实施例中，四元逻辑门可操作以充当能够使输入自旋电流反向的反向器。该输入自旋电流可以在+/-x或+/-y取向中。在一些实施例中，为4状态逻辑存储器元件定义四个取向（0、1、2和3），使得取向‘0’和‘1’隔开90度，取向‘1’和‘3’隔开90度，取向‘3’和‘2’隔开90度，取向‘0’和‘3’隔开180度，并且取向‘1’和‘2’隔开180度。在一些实施例中，参考四象限二维（2d）矢量空间，面向+x方向（例如，东）的磁性取向是取向‘0’；面向+y方向（例如，北）的磁性取向是取向‘1’；面向-x方向（例如，西）的磁性取向是取向‘3’；并且面向-y方向（例如，南）的磁性取向是取向‘2’。在以下描述中，讨论了许多细节以提供对本公开的实施例的更透彻的解释。然而，对于本领域技术人员将显然的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施例。在其他情况下，以框图形式而不是详细地示出公知结构和器件以便避免使本公开的实施例模糊。注意，在实施例的对应绘图中，用线来表示信号。一些线可以比较粗，以指示更多的组成信号路径，和/或具有在一个或多个端部处的箭头以指示主要信息流方向。这样的指示不意图是限制性的。而是，结合一个或多个示例性实施例使用所述线以有助于更容易地理解电路或逻辑单元。如由设计需要或偏好规定的任何所表示的信号实际上可以包括可以在任一方向上行进的一个或多个信号，并且可以用任何适合类型的信号方案来实现。遍及本说明书，以及在权利要求中，术语“连接”意指所连接的东西之间的直接物理、电气或无线连接，而没有任何中间装置。术语“耦合”意指所连接的东西之间的直接电气或无线连接，或者通过一个或多个无源或有源中间装置的间接电气或无线连接。术语“电路”意指一个或多个无源和/或有源部件，其被设置为彼此协作以提供期望的功能。术语“信号”意指至少一个电流信号、电压信号、磁信号、电磁信号或数据/时钟信号。“一”、“一个”和“该”的含义包括复数参考。“在……中”的含义包括“在……中”和“在……上”。术语“大体上”、“接近”、“近似”、“近乎”和“大约”通常是指在目标值的+/-10％内（除非具体地指定）。除非另外指定，否则使用序数形容词“第一”、“第二”和“第三”等来描述通常的对象，仅仅指示正被提及的相同对象的不同实例，而不是意图暗示如此描述的对象必须按或者时间的、空间的、成队列的或者以任何其他方式的给定顺序。除非另外指定，否则使用序数形容词“第一”、“第二”和“第三”等来描述通常的对象，仅仅指示正被提及的相同对象的不同实例，而不是意图暗示如此描述的对象必须按或者时间的、空间的、成队列的或者以任何其他方式的给定顺序。为了本公开的目的，短语“a和/或b”和“a或b”意指（a），（b）或（a和b）。为了本公开的目的，短语“a、b和/或c”意指（a）、（b）、（c）、（a和b）、（a和c）、（b和c）、或（a、b和c）。在说明书和权利要求中的术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“在……之上”、“在……之下”等等（如果有的话）用于描述性目的而不一定用于描述永久的相对位置。4状态磁体和它们的相应取向图1图示根据本公开的一些实施例的、示出4状态磁体和用于形成4状态自旋逻辑器件的对应的4状态磁体的磁晶能的曲线图101。在这里，x轴是以度为单位的角度，并且y轴是以kt为单位的能量（其中‘k’是玻尔兹曼常数并且‘t’是温度）。曲线图101图示两个波形——102和103。波形102图示4状态磁体104中磁性配置关于磁化角度的能量相关性。在一些实施例中，4状态磁体104由如下材料形成，使得对应于逻辑值‘0’、‘1’、‘2’和‘3’的四个稳定磁性取向通过40kt的能量屏障隔开，如由波形102所图示的。波形103类似于波形102，除了四个磁性取向之间的能量屏障是60kt之外。在一些实施例中，为4状态逻辑存储器元件定义四个取向，使得取向‘0’和‘1’隔开90度，取向‘1’和‘3’隔开90度，取向‘3’和‘2’隔开90度，取向‘0’和‘3’隔开180度，并且取向‘1’和‘2’隔开180度。在一些实施例中，参考四象限2d矢量空间，面向+x方向（例如，东）的磁性取向是取向‘0’；面向+y方向（例如，北）的磁性取向是取向‘1’；面向-x方向（例如，西）的磁性取向是取向‘3’；并且面向-y方向（例如，南）的磁性取向是取向‘2’。在一些实施例中，使用立方磁性晶体各向异性磁体形成4状态磁体104。在一些实施例中，通过组合形状和交换耦合以创建用于纳米磁体的两个同样的易轴从而形成4状态磁体104。在一些实施例中，4状态磁体104包括从由以下各项组成的组中选择的材料：fe、ni、co及其合金，磁性绝缘体和x2yz形式的heusler合金。在一些实施例中，磁性绝缘体包括从由以下各项组成的组中选择的材料：磁铁矿fe3o4以及y3al5o12。在一些实施例中，heusler合金包括以下各项之一：co2fesi和mn2ga。在一些实施例中，用高自旋极化材料形成4状态磁体104。heusler合金是高自旋极化材料的一个示例。heusler合金是基于heusler相的铁磁金属合金。heusler相是具有特定组成和面心立方晶体结构的金属间物。由于相邻磁性离子之间的双交换机制，heusler合金是铁磁的。相邻磁性离子通常是锰离子，其位于立方结构的体心处并且承载合金的大部分磁矩。在一些实施例中，以足够高的各向异性有效场（hk）和足够低的饱和磁化（ms）形成4状态磁体104以增加自旋电流的注入。例如，使用高hk和低ms的heusler合金来形成4状态磁体104。饱和磁化ms通常是当施加的外部磁场h的增加不能增加材料的磁化时达到的状态。这里，足够低的ms是指小于200ka/m（千安培/米）的ms。各向异性有效场hk通常是指方向相关的材料性质。带有hk的材料是具有高度方向相关的材料性质的材料。这里，在heusler合金的情境中的足够高hk被认为大于2000oe（奥斯特）。例如，在自旋向上状态中不具有带隙但是在自旋向下状态中具有带隙（例如，在该带隙内的能量处，材料具有100％自旋向上电子）的半金属。如果材料的费米能级处于该带隙中，则注入的电子将接近100％自旋极化。在这种情境下，“自旋向上”一般是指磁化的正方向，而“自旋向下”一般是指磁化的负方向。磁化方向（例如，归因于热起伏）的变化导致自旋极化的混合。在一些实施例中，将诸如co2feal和co2fegega之类的heusler合金用于形成4状态磁体104。heusler合金的其他示例包括：cu2mnal、cu2mnin、cu2mnsn、ni2mnal、ni2mnin、ni2mnsn、ni2mnsb、ni2mnga、co2mnal、co2mnsi、co2mnga、co2mnge、pd2mnal、pd2mnin、pd2mnsn、pd2mnsb、co2fesi、fe2val、mn2vga、co2fege等。4状态自旋扭矩逻辑器件（缓冲器或反向器）图2图示根据本公开的一些实施例的自旋逻辑器件的横截面200，所述自旋逻辑器件具有在自旋沟道以上或以下的4状态磁体的堆叠并且具有匹配间隔部。图2还图示自旋逻辑器件的顶视图220。要指出的是，图2的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。这里，自旋逻辑器件的横截面200还被称为自旋逻辑器件200或器件200。在一些实施例中，器件200包括：第一金属层201a、第一4状态磁体203a、第二4状态磁体203b、第一和第二4状态磁体203a/b之间的氧化物205a、自旋沟道206a/b/c、在自旋沟道206a/b/c之上的氧化物层205b、通路207和第二金属层201b。这里，电源和接地金属层201a和201b可以相应地统称为金属层201；第一和第二4状态磁体203a和203b可以相应地统称为4状态磁体203；氧化物层205a和205b可以统称为氧化物205；并且自旋通道206a/b/c可以统称为自旋通道206。在一些实施例中，用于形成金属层201、通路207和自旋通道206的（一个或多个）材料是相同的。例如，铜（cu）可以用于形成金属层201、通路207和自旋通道206。在其他实施例中，用于形成金属层201、通路207和自旋通道206的（一个或多个）材料是不同的。例如，金属层201可以由cu形成，而通路207可以由钨（w）形成。任何适合的金属或金属的组合可以用于形成金属层201、通路207和自旋通道206。例如，自旋通道206可以由银（ag）、铝（al），石墨烯和其他2d导电材料形成。在一些实施例中，使用立方磁性晶体各向异性磁体形成第一和第二4状态磁体203a/b。在一些实施例中，通过组合形状和交换耦合以创建针对纳米磁体的两个同样的易轴（例如，当磁化与它们对齐时具有较低能量的轴）来形成第一和第二4状态磁体203a/b。第一和第二4状态磁体203a/b可以由与参考4状态磁体104所描述的相同的材料来形成。在一些实施例中，自旋通道206被划分成片段或区206a、206b和206c，使得氧化物205b形成通道片段之间的屏障。屏障的一个目的是控制自旋极化电流向磁化方向的传递，并且反之亦然。在一些实施例中，由氧化物205b提供的在第一和第二磁体203a/b之间的间隙被选择成足以允许两个磁体203a/b的隔离。在一些实施例中，在自旋沟道206之前沉积氧化物205b的层，然后蚀刻用于通道207的通孔。在一些实施例中，通路207将通道片段206b耦合到形成在氧化物层205b之上的接地供应层201b。在一些实施例中，使图2的自旋器件200反向。例如，器件200的磁体203被放置在自旋沟道206以下。照此，与将器件的磁体放置得比底部更靠近于顶部相反，磁体203比顶部更靠近于底部。顶视图220示出根据一些实施例的横截面200的横截面xx的顶视图。这里，示出第一和第二4状态磁体203a/b的四个状态的四个取向。在一些实施例中，第一和第二4状态磁体203a/b是立方体（或正方形）成形的。照此，通过相同的屏障能量（例如，40kt）来隔开第一和第二4状态磁体203a/b的每个稳定磁性状态。在一些实施例中，第一4状态磁体203a规定通道206b中的自旋电流的流动。这通过第一4状态磁体203a与通道206b重叠的不对称性来实现。这里，第一4状态磁体203a比第二4状态磁体203b与沟道206b重叠更多。例如，重叠1大于重叠2。根据一些实施例，重叠中的这种不对称性设置通过沟道206b的自旋的方向。在一些实施例中，磁体203a规定由于接近将充电电流传导到接地电极201b的通路207而引起的通道206b中的自旋电流的流动。图3图示根据本公开的一些实施例的自旋逻辑器件300（或者横截面300），所述自旋逻辑器件300具有在自旋沟道以上或以下的4状态磁体的堆叠、具有留下凹陷的金属区的匹配间隔部。要指出的是，图3的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。为了不使实施例模糊，描述图3和图2的自旋逻辑器件之间的差异。在一些实施例中，自旋逻辑器件300包括第一滤波器层301a和第二滤波器层301b。在一些实施例中，第一滤波器层301a形成在第一4状态磁体203a和沟道区（或片段）的部分206a和206b之间。照此，不同于如参照图2所描述的那样第一4状态磁体203a直接耦合到或邻近于沟道区（或片段）的部分206a和206b，这里第一4状态磁体203a耦合到或邻近于第一滤波器层301a。在一些实施例中，第二滤波器层301b形成在第二4状态磁体203b和沟道区（或片段）的部分206c和206b之间。照此，不同于第二4状态磁体203a直接耦合到或邻近于沟道区（或片段）的部分206a和206b，这里第二4状态磁体203b耦合到或邻近于第二滤波器层301b。在一些实施例中，第一滤波器层和第二滤波器层301a/b包括从由以下各项组成的组中选择的材料：mgo、al2o3、bn、mgal2o4、znal2o4、simg2o4、和sizn2o4、以及nifeo。滤波器层的一个目的是例如提供高隧穿磁阻。在一些实施例中，相比于第二4状态磁体203b和第二滤波器层301b重叠第二自旋沟道区，第一4状态磁体203a和第一滤波器层301a重叠自旋沟道区206b更多。根据一些实施例，重叠中的这种不对称性设置通过沟道206b的自旋的方向。图4图示根据本公开的一些实施例的自旋逻辑器件400，所述自旋逻辑器件400具有在自旋沟道以上或以下的包括滤波层的4状态磁体的堆叠并且具有匹配间隔部。要指出的是，图4的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。图4类似于图2，除了氧化物屏障205b不是图2中的在自旋通道206的片段之间的完全屏障之外。照此，自旋通道401具有在氧化物屏障205b以上的用于耦合通道片段的金属区段。针对具有在氧化物屏障205b下面的凹陷金属区的一个原因是控制在通道片段之间的自旋的交换率。在一些实施例中，凹陷金属区的高度或厚度控制自旋交换率。例如，凹陷金属区越厚（即，金属凹进部越少），自旋交换率越高。图4的实施例提供连接自旋器件的替换方式。在一些实施例中，自旋逻辑器件200/300/400被集成以形成多数栅极自旋逻辑器件。图5图示根据本公开的一些实施例的自旋逻辑器件500，所述自旋逻辑器件500具有包括耦合到自旋通道的设计界面的4状态磁体的堆叠。要指出的是，图5的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。在一些实施例中，设计界面形成在磁体之间。例如，第一组界面504a/b分别形成在第一和第二4状态磁体203a/b与自旋通道206a之间。在一些实施例中，第二组设计界面502耦合到接地201b。在一些实施例中，选择接地201b的尺寸（宽度、长度和高度/厚度）以优化（例如降低）自旋器件200/300/400/500的能量延迟。在一些实施例中，第一组设计界面504a/b和第二组设计界面502由（一个或多个）非磁性材料形成使得界面层和磁体一起具有足够匹配的原子结晶层。例如，非磁性材料具有晶体周期性，经过旋转或通过对元件进行混合来使所述晶体周期性匹配。这里，足够匹配的原子结晶层是指在阈值水平内的晶格常数‘a’的匹配，在该阈值水平以上原子展现对器件有害的位错（例如，在电子横越界面层时，位错的数目和特征导致的自旋翻转的显著（例如大于10％）可能性）。例如，阈值水平在5％之内（即，晶格常数的相对差的0％至5％的范围中的阈值水平）。随着匹配改善（例如，匹配更接近完美匹配），源自于从4状态磁体203到自旋通道206的自旋转移的自旋注入效率增加。差的匹配（例如，差于5％的匹配）暗示对器件有害的原子错位。在一些实施例中，假如晶轴的方向转变45度，非磁性材料是具有晶体晶格常数a=4.05a的ag，其与heusler合金cfa（即，co2feal）和cfgg（即，具有a=5.737a的co2fegega）匹配。然后晶格常数的投影被表述为：如此，磁性结构堆叠（例如，203a和504a的堆叠）允许heusler合金界面与自旋通道的界面匹配。在一些实施例中，该堆叠还允许对heusler合金的底表面进行模板化。在一些实施例中，界面层504a/b（例如，ag）提供与磁体203的电接触。照此，模板被提供有正确的晶体取向以对heusler合金（其形成4状态磁体203）的形成接种。在一些实施例中，自旋逻辑的方向性可以由自旋器件200/300/400/500中的几何不对称来设定。在一些实施例中，第一4状态磁体203a（例如，输入磁体）与自旋通道206b的重叠区域大于第二4状态磁体203b（例如，输出磁体）的重叠区域，从而引起通道206b中的不对称自旋。基于heusler合金的磁体203a/b与自旋通道206之间的设计界面层504a/b（例如，ag）的一个技术效果是其提供了更高的机械屏障以阻止或抑制磁性种类与自旋通道206的相互扩散。在一些实施例中，设计界面层504a/b维持在自旋通道206和磁体203之间的界面处的高自旋注入。照此，设计界面层504a/b改善自旋器件500的性能。在一些实施例中，heusler合金和匹配层的制造是经由原位处理流程的使用。这里，原位处理流程是指不破坏真空的制造处理流程。照此，避免界面层504a/b上的氧化从而导致界面504a/b处的光滑表面。在一些实施例中，相比于第二4状态磁体203b和第二界面层504b重叠第二自旋沟道区，第一4状态磁体203a和第一截面层504a重叠自旋沟道区206b更多。根据一些实施例，重叠中的这种不对称性设置通过沟道206b的自旋的方向。图6a-b分别图示根据本公开的一些实施例的针对自旋逻辑器件的所提出堆叠600和620，其示出用于生成原子结晶匹配层的对heusler合金的原子模板化。要指出的是，图6a-b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。堆叠600和620图示使用一些实施例的磁性结构的自然模板化磁体。模板化堆叠的一个特性在于层的结晶生长不受底层的晶体对称性的不利影响。堆叠600和620是界面层502（例如ag）、磁体层203a和界面层504a（例如ag）的堆叠。堆叠600示出ag与co2feal的匹配，而堆叠620示出ag与co2fegega的匹配。这里，存在晶体周期性中的2％的差异，这使得ag与co2fegega以及ag与co2feal之间的界面良好匹配（例如，ag具有晶体周期性，其通过面内旋转与磁体良好匹配）。在一些实施例中，注入自旋的方向与针对反向器的磁体极性相反。在两个磁体以下的通道中的自旋的方向可以相同。根据一些实施例，对于反向器，在注入磁体下面的自旋与注入体相对，而对于缓冲器，方向相同。图7图示根据本公开的一些实施例的在+x方向上注入自旋并且在+x方向上接收自旋的4状态非反向自旋门或缓冲器700。要指出的是，图7的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。在一些实施例中，建立从4状态磁体的自旋注入以在自旋互连中产生自旋群体，使得生成沿着通道流动的自旋电流。这里，在+x方向上的自旋电流位于第一4状态磁体203a下面的通道区206a中。该自旋电流也称为注入自旋电流（例如，注入在通道区206a中）。由自旋方向701示出在+x方向上的主自旋电流，而通道206a中的一些少数自旋702指向-x方向。在一些实施例中，当负电压（例如-vdd）被施加到金属层201a并且接地被施加到金属层201b时，则器件700起缓冲器的作用。在这种情况下，如果第一4状态磁体203a（即，输入磁体）的磁性取向‘m’在+x方向上（即，m=+x），则其导致多数自旋朝向第二4状态磁体203b（即，输出磁体）横越通过通道206b。通过箭头通道206b示出通道区206b中的自旋（例如，多数和少数自旋）。归因于来自+x方向上的接收到的自旋电流703的自旋扭矩，第二4状态磁体203b的磁性取向‘m’被切换到+x方向（即，m=+x）。自旋电流703是在第二4状态磁体206b下面的通道区206c中的自旋电流。照此，4状态磁体允许注入+x方向自旋电流701在接收通道206c处被接收作为相同方向（即，+x方向）上的自旋电流703。在一些实施例中，输入磁体203a规定通道206b中的自旋电流的流动。这通过第一4状态磁体203a与通道206c重叠的不对称性来实现。这里，第一4状态磁体203a比第二4状态磁体203b与沟道206b重叠更多。在一些实施例中，当–vdd电压被施加到金属层201a时，通道206b中的自旋电流的方向与第一4状态磁体203a的自旋方向相同。照此，从第一4状态磁体203a到第二4状态磁体203b的自旋电流的流动包括具有第一4状态磁体203a的极性的自旋。根据一些实施例，对于缓冲器（或者图7的非反向门），在输入磁体203a下面的自旋与在输出磁体203b下面的自旋相同。图8图示根据本公开的一些实施例的在+y方向上注入自旋并且在+y方向上接收自旋的4状态非反向自旋门或缓冲器800。要指出的是，图8的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。这里，在+y方向上的自旋电流位于第一4状态磁体203a下面的通道区206a中。该自旋电流也称为注入自旋电流（例如，注入在通道区206a中）。由自旋方向801示出在+y方向上的主自旋电流，而通道206a中的少数自旋802指向-y方向。在一些实施例中，当负电压（例如-vdd）被施加到金属层201a并且接地被施加到金属层201b时，则器件800起缓冲器的作用。在这种情况下，在+y方向上的第一4状态磁体203a（即，输入磁体）的磁性取向‘m’（即，m=+y，从图中指出）影响+y方向上的多数自旋朝向第二4状态磁体203a（即，输出磁体）横越通过通道206b。归因于由来自+y方向上的接收到的自旋电流803产生的自旋扭矩，第二4状态磁体203b的磁性取向‘m’被切换到+y方向（即，m=+y，从图中指出）。照此，4状态磁体允许注入+y方向自旋电流801在接收通道206c处在相同方向（即，+y方向）上被接收。在一些实施例中，输入磁体203a规定通道206b中的自旋电流的流动。这通过第一4状态磁体203a与通道206c重叠的不对称性来实现。这里，第一4状态磁体203a比第二4状态磁体203b与沟道206b重叠更多。在一些实施例中，当–vdd电压被施加到金属层201a时，通道206b中的自旋电流的方向与第一4状态磁体203a的自旋方向相同。照此，从第一4状态磁体203a到第二4状态磁体203b的自旋电流的流动包括具有第一4状态磁体203a的极性的自旋。在这个示例中，多数自旋电流相对于少数自旋电流的优势（prevalence）沿着沟道降低（即，从沟道区206a到沟道区206c降低）。根据一些实施例，对于缓冲器（或者图8的非反向门），在输入磁体203a下面的自旋与在输出磁体203b下面的自旋相同。图9图示根据本公开的一些实施例的在-x方向上注入自旋并且在-x方向上接收自旋的4状态反向自旋门900。要指出的是，图9的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。这里，在通道区206a中注入-x方向上的自旋电流。注意，这里输入磁体203a在+x方向上磁化（即，m=+x），在输入磁体203a下面的自旋在–x方向上，并且在通道区206b下面的自旋在–x方向上。由自旋方向901示出在-x方向上的主自旋电流，而通道206a中的一些少数自旋902指向+x方向。自旋电流通过器件900的传播取决于第一和第二4状态磁体203a/b的磁化。在通道区206c中接收的自旋电流在-x方向上，如由多数自旋电流903所指示的。多数自旋电流相对于少数自旋电流的优势（prevalence）沿着沟道降低（即，从沟道区206a到沟道区206c降低）。在一些实施例中，当正电压（例如+vdd）被施加到金属层201a并且接地被施加到金属层201b时，则器件900起反向器的作用。在这种情况下，第一4状态磁体203a（即，输入磁体）的磁性取向在+x方向上，从而导致多数自旋朝向第二4状态磁体203a（即，输出磁体）横越通过通道206b。在一些实施例中，输入磁体（203a）规定通道206b中的自旋电流的流动。这通过磁体与通道重叠的不对称性来实现。例如，第一4状态磁体203a比第二4状态磁体203a与沟道206b重叠更多。在一些实施例中，从第一4状态磁体203a到第二4状态磁体203b的自旋电流的流动包括具有第一4状态磁体203a的相对极性的自旋（例如，沿着从通道区206a到通道区206c的通道，多数自旋电流相对于少数自旋电流的比例降低）。在一些实施例中，对于反向器，注入自旋的方向与针对反向器的磁体极性相反。例如，多数自旋的方向901在-x方向上而第二磁体203b的磁化方向在+x方向上。在一些实施例中，对于反向器，在两个磁体以下的通道区206b中的自旋方向可以是相同的。图10图示根据本公开的一些实施例的在-y方向上注入自旋并且在-y方向上接收自旋的4状态反向自旋门1000（输入磁体203a在+y方向上磁化（即，m=+y），并且在输入磁体203a下面并且在通道区206b中的自旋在-y方向上）。要指出的是，图10的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。这里，在通道区206a中注入-y方向上的自旋电流。由自旋方向1001示出在-y方向上的主自旋电流，而通道206a中的一些少数自旋1002指向+y方向。自旋电流通过器件1000的传播取决于第一和第二4状态磁体203a/b的磁化。在一些实施例中，当正电压（例如+vdd）被施加到金属层201a并且接地被施加到金属层201b时，则器件1000起反向器的作用。在这种情况下，第一4状态磁体203a（即，输入磁体）的磁性取向‘m’在+y方向上（即，m=+y），从而导致多数自旋朝向第二4状态磁体203b（即，输出磁体）横越通过通道206b。在一些实施例中，输入磁体203a规定通道206b中的自旋电流的流动。这通过磁体与通道重叠的不对称性来实现。例如，第一4状态磁体203a比第二4状态磁体203b与沟道206b重叠更多。在一些实施例中，从第一4状态磁体203a到第二4状态磁体203b的自旋电流的流动包括具有第一4状态磁体203a的相对极性的自旋。在一些实施例中，对于反向器，注入自旋的方向与针对反向器的磁体极性相反。例如，在通道区206c中的多数自旋的方向在-y方向（如由多数自旋电流1003所指示的）上，而第一磁体203a的磁化方向在+y方向上。在一些实施例中，对于反向器，在两个磁体以下的通道区206b中的自旋方向可以是相同的。可以参考表1来描述4状态反向操作。在表1中，到金属层201a的电力供应是正供应+vdd。表1输入磁体取向（即，203a）输出磁体取向（即，203b）功能+x(0)-x(3)反向器-x(3)+x(0)反向器+y(1)-y(2)反向器-y(2)+y(1)反向器可以参考表2来描述4状态缓冲器操作。在表2中，到金属层201a的电力供应是负供应-vdd。表2输入磁体取向（即，203a）输出磁体取向（即，203b）功能+x(0)+x(0)缓冲器-x(3)-x(3)缓冲器+y(1)+y(1)缓冲器-y(2)-y(2)缓冲器图11图示根据本公开的一些实施例的具有4状态磁体的自旋逻辑器件1100。要指出的是，图11的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些些实施例，自旋逻辑器件1100在功能上与自旋逻辑器件500类似，除了界面模板化层522（例如，ag）被沉积在金属层201a之上并且器件的结构被翻转倒置之外。图12图示根据本公开的一些实施例的用于制造具有4状态磁体的自旋逻辑器件的方法的流程图1200（例如，图示为自旋逻辑器件1100的自旋逻辑器件200的倒置版本）。要指出的是，图12的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。尽管参考图12的流程图中的框被以特定次序示出，但是可以修改动作的次序。因此，图示的实施例可以以不同的次序来执行，并且一些动作/框可以并行来执行。根据一些实施例，图12中列举的框和/或操作中的一些是可选的。呈现的框的编号是为了清楚起见并且不意图规定各种框发生所必须的操作次序。另外，可以以各种组合来利用来自各种流程的操作。在框1201处，沉积第一金属层201a。在一些实施例中，第一金属层201a被耦合到供应部，或者+vdd或者–vdd，这取决于期望的逻辑功能是反向器还是缓冲器。在框1202处，在第一金属层201a之上沉积界面层522。在一些实施例中，界面层522由非磁性材料（例如，ag）形成。在框1203处，在界面层522之上沉积4状态磁体层203（例如，在所述4状态磁体层203被蚀刻以形成输入磁体和输出磁体203a/b之前）。在一些实施例中，4状态磁体层203由具有足够高的各向异性和足够低的饱和磁化的材料形成以增加自旋电流的注入。在框1204处，在4状态磁体层203之上沉积界面层504（在所述界面层504被蚀刻以形成界面层504a/b之前）使得4状态磁体层203被夹在界面层504与522之间。在一些实施例中，界面层504和522由非磁性材料形成使得界面层和磁体层203一起具有足够匹配的原子结晶层。在一些实施例中，原位（例如，制造工艺不破坏真空）执行框1201、1202、1203和1204的工艺。照此，避免层201、522、203和504的界面之间的氧化（例如，实现光滑界面表面）。根据一些实施例，层201、522、203和504的光滑界面表面允许较高的自旋注入效率。在一些实施例中，使4状态磁体层203图案化以形成第一和第二4状态磁体203a和203b。该工艺破坏真空。例如，在界面层504之上沉积光刻胶材料然后对其进行蚀刻以用于形成图案化的光刻胶层，在这里图案指示第一和第二4状态磁体203a/b将来的位置。在框1205处，使用图案化的光刻胶来选择性地蚀刻界面层504和4状态磁体层203以形成界面层504的第一和第二部分504a/b。照此，还形成第一和第二4状态磁体203a/b。然后去除光刻胶材料。可以使用任何合适的光刻胶材料。在框1206处，在界面层504的第一和第二部分504a/b之上沉积自旋通道206（例如，金属层）。在一些实施例中，通过光刻胶沉积和光刻胶材料的图案化来将自旋通道206图案化成片段206a/b/c。在框1207处，蚀刻自旋通道206的部分以形成自旋通道的片段206a/b/c在一些实施例中，如参考图4讨论的那样来调整自旋通道206的蚀刻的深度。在框1208处，蚀刻在第一和第二4状态磁体以上的自旋通道206的部分。在一些实施例中，在框1209处，用绝缘体（例如，氧化物205b）填充蚀刻的部分。在一些实施例中，蚀刻氧化物205b以形成通孔，所述通孔然后被用金属填充以形成通路207，使得它在通路207的一端处耦合自旋通道206b，如由框1210图示的那样。在框1211处，在氧化物205b之上沉积第二金属层201b以与通路207的另一端接触。在一些实施例中，将第二金属层201b耦合到电力供应。使用自旋轨道效应（soc）的4状态镜像算子一些实施例描述用于将自旋电流变换成电荷电流然后回到自旋电流的高度高效的转换方法和相关联的设备。在一些实施例中，将自旋轨道耦合（例如，自旋霍尔效应）用于从4状态磁体状态到电荷电流的转换，并且反之亦然。自旋轨道耦合（soc）是用于切换磁化的更高效的切换机制。在一些实施例中，经由非磁性互连的电荷电流承载在输入磁体和输出磁体之间的信号而不是自旋极化电流。在一些实施例中，电荷电流的符号由输入磁体中的磁化方向来确定。在一些实施例中，经由金属界面中的自旋轨道相互作用（即，使用逆rashba-edelstein效应（iree）和/或逆she（ishe））来实现自旋到电荷变换，在这里从输入磁体注入的自旋电流产生电荷电流。表3总结了针对体块材料和界面的用于将自旋电流变换成电荷电流以及将电荷电流变换成自旋电流的转换机制。表3：用于使用soc的自旋到电荷以及电荷到自旋变换的转换机制电荷自旋自旋电荷体块自旋霍尔效应逆自旋霍尔效应界面rashba-edelstein效应逆rashba-edelstein效应存在各种实施例的许多技术效果。例如，提供能够用于运输电荷的长距离互连，所述电荷不像自旋电流那样衰减。该电荷稍后被再次变换成自旋以用于通过自旋逻辑的逻辑操作。照此，与基于自旋转移的电路相比，观察到针对从输入磁体到输出磁体的信号传播的更快的切换速度（例如，快至5倍）和更低的切换能量（例如，低至1/1000）。通过各种实施例，其他技术效果将是明显的。图13图示根据本公开的一些实施例的具有自旋轨道效应转换的基于4状态磁体的器件（也称为socl）的横截面1300。要指出的是，图13的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。在一些实施例中，socl（自旋轨道耦合逻辑）器件（也称为器件1300）的横截面1300包括：非磁性材料的界面522（也称为模板）、第一4状态磁体203a、第二4状态磁体203b、在第一和第二4状态磁体203a/b之间的氧化物205a、分别地在第一和第二4状态磁体203a/b之上的界面504a/b、分别地非磁性互连206a/b/c、在非磁性互连206a/b/c之上的氧化物205b、通路1307、以及第二金属层201b（例如，接地层）、第一层1301a/b和第二层1302a/b。这里，界面层504a和504b可以统称为界面层504。第一和第二4状态磁体203a/b也称为第一和第二4状态磁体。第一4状态磁体203a也称为输入4状态磁体，而第二4状态磁体203b也称为输出磁体。这些标记被提供以用于描述各种实施例的目的，但是不改变socl器件1300的结构。在一些实施例中，第一层1301a/b包括展现自旋轨道耦合（soc）（诸如自旋霍尔效应（she）之一）的材料的层。在一些实施例中，第二层1302a/b包括展现逆自旋轨道耦合（isoc）（诸如逆自旋霍尔效应（ishe）或逆rashba-edelstein效应（iree）之一）的材料的层。在一些实施例中，第一层1301a/b和第二层1302a/b包括具有分别展现she和iree（或ishe）效应的材料的层的堆叠。在一些实施例中，第一层1301a/b和第二层1302a/b包括金属层，诸如铜（cu）、银（ag）或金（au）的层，其经由第一界面层504a耦合到第一4状态磁体203a。在一些实施例中，金属层是非合金金属层。在一些实施例中，界面层522充当用于创建4状态铁磁体203a/b的适当的模板。在一些实施例中，界面层522还包括耦合到金属层的表面合金（例如，在ag上的铋（bi））的（一个或多个）层。在一些实施例中，表面合金是用以提供用于形成铁磁体的模板的模板化金属层。在一些实施例中，直接耦合到第一和第二磁体203a/b的金属层的金属是掺杂有来自周期表的4d和/或5d族的其他元素的贵金属（例如，ag、cu或au）。在一些实施例中，表面合金是以下各项之一：铋-银（bi-ag）、锑-铋（sb-bi）、锑-银（sb-ag）、铅-镍（pb-ni）、铋-金（bi-au）、铅-银（pb-ag）、铅-金（pb-au）、β-钽（β-ta）；β-钨（β-w）；铂（pt）；或碲化铋（bi2te3）。在一些实施例中，表面合金的金属之一是重金属或具有高soc强度的材料的合金，在这里soc强度与金属的原子数的四次方成正比。这里，第一层201的ag和bi的晶体具有晶格失配（即，ag和bi的相邻原子之间的距离是不同的）。在一些实施例中，表面合金形成有起因于晶格失配（即，通过改变距平行于底层金属的晶体平面的平面的不同距离而使bi原子的位置偏移）的表面波纹。在一些实施例中，表面合金是相对于由晶体平面限定的镜像反向不对称的结构。这种反向不对称和/或材料性质引起靠近表面的电子中的自旋轨道耦合（也称为rashba效应）。在一些实施例中，输入4状态纳米磁体203a与ag晶格匹配（例如，被设计具有接近（例如，在3%之内）ag的晶格常数的晶格常数的材料）。在一些实施例中，由输入4状态磁体203a的磁化方向来确定自旋极化的方向。在一些实施例中，用于形成金属层201a/b、通路1307和非磁性互连206a/b/c的（一个或多个）材料是相同的。例如，铜（cu）可以用于形成金属层201a/b、通路1307和非磁性互连206a/b/c。在其他实施例中，用于形成金属层201a/b、通路1307和非磁性互连206a/b/c的（一个或多个）材料是不同的。例如，金属层201a/b可以由cu形成，而通路1307可以由钨（w）形成。任何适合的金属或金属的组合可以用于形成金属层201a/b、通路1307和非磁性互连206a/b/c。在一些实施例中，设计界面（例如，504a/b和522）形成在磁体（即，分别地第一和第二4状态磁体203a）之间。在一些实施例中，设计界面504a/b和522由（一个或多个）非磁性材料形成使得界面层和磁体一起具有足够匹配的原子结晶层。例如，非磁性材料具有晶体周期性，经过旋转或通过对元件进行混合来使所述晶体周期性匹配。这里，足够匹配的原子结晶层是指在阈值水平内的晶格常数‘a’的匹配，在该阈值水平以上原子展现对器件有害的位错（例如，在电子横越界面层时，位错的数目和特征导致显著（例如大于10％）的自旋翻转的可能性）。例如，阈值水平在5％之内（即，晶格常数的相对差的0％至5％的范围中的阈值水平）。随着匹配改善（即，匹配更接近完美匹配），源自于从第一4状态磁体203a到第一ishe/isoc层1302a的自旋转移的自旋注入效率增加。差的匹配（例如，差于5％的匹配）暗示对器件有害的原子错位。在一些实施例中，用于模板504a/b和522的非磁性材料是具有与针对4状态磁体的材料匹配的晶体晶格常数a=4.05a的ag。照此，磁性结构堆叠（例如，504a和203a的堆叠）允许输入4状态磁体203a与界面层504a的界面匹配以及输出4状态磁体203b与界面层504b的界面匹配。在一些实施例中，该堆叠还允许对输入磁体和输出磁体203a/b的底表面进行模板化。在一些实施例中，界面层504a/b（例如，ag）提供分别与磁体203a/b的电接触。照此，模板被提供有正确的晶体取向以对形成输入磁体和输出磁体203a/b的磁性材料的形成接种。在一些实施例中，soc逻辑的方向性可以由socl器件1300中的几何不对称来设定。输入磁体203a与soc1301a以及isoc1302a的层之间的设计界面层504a（例如，ag）的一个技术效果是其提供了更高的机械屏障以阻止或抑制磁性种类与soc1301a以及isoc1302a的相互扩散。这同样适用于输出磁体203b与soc1301a以及isoc1302a的层。例如，设计界面层504b提供更高的机械屏障以阻止或抑制磁性种类与soc1301b以及isoc1302b的相互扩散。在一些实施例中，设计界面层504a维持在soc层1301a、isoc层1302a以及输入4状态磁体203a之间的界面处的高自旋注入。在一些实施例中，设计界面层504b维持在soc层1301b、isoc层1302b以及输出4状态磁体203b之间的界面处的高自旋注入。照此，根据一些实施例，（一个或多个）设计界面层504a/b改善自旋器件1300的性能。在一些实施例中，在非磁性互连206a/b/c、soc层1301a/b、isoc层1302a/b和界面层504a/b的部分之上沉积氧化物205b的层，并且然后蚀刻通孔以为了形成通路1307。在一些实施例中，通路1307将isoc层1302a耦合到形成在氧化物层205b之上的接地层201b。在一些实施例中，第一和第二4状态磁体203a/b和匹配层的制造是经由原位处理流程的使用。这里，原位处理流程是指不破坏真空的制造处理流程。照此，避免界面522和504a/b上的氧化从而导致界面522和504a/b处的光滑表面。在一些实施例中，制造socl器件1300的工艺允许对用于适当的晶体结构的4状态磁体203a/b的模板化。在一些实施例中，向通道206a提供驱动电流idrive（或电荷电流），并且取决于电力互连201a上的电压，socl器件1300起镜像门的作用。在一些实施例中，由she/soc层1301a将驱动电荷电流idrive变换成自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，当自旋电流is流动通过在具有高soc的ishe/isoc层1302a中的bi与ag之间的2d（二维）电子气体时，生成电荷电流ic。在一些实施例中，ishe/isoc层1302a的biag2/pbag2的界面表面合金包括具有高rashbasoc的高密度2d电子气体。负责自旋至电荷变换的自旋轨道机制由2d电子气体中的rashba效应来描述。在一些实施例中，2d电子气体形成在bi与ag之间，并且当电流流动通过2d电子气体时，它变成2d自旋气体，因为在电荷流动时，电子被极化。对应于rashba效应的2d电子气体中的soc电子的hamiltonian能量hr被表述为：...（3）在这里，是rashba系数，‘k’是电子动量的算子，是垂直于2d电子气体的单位矢量，并且是电子自旋的算子。具有平面内（xy平面内）的极化方向的自旋极化电子经历依赖于自旋方向的有效磁场，其被给出为：...（4）在这里，是玻尔磁子。这导致在互连206b中生成与自旋电流成比例的电荷电流。在ag/bi界面处的自旋轨道相互作用（即，逆rashba-edelstein效应（iree））产生在水平方向上的电荷电流，其被表述为：...（5）在这里，是输入4状态磁体203a的宽度，并且是与成比例的iree常数（其中单位为长度）。在10nm（纳米）磁体宽度的现有材料的情况下，iree效应产生0.1左右的自旋至电荷电流变换。根据一些实施例，对于缩放的纳米磁体（例如，5nm宽度）以及探索性she材料诸如bi2se3，自旋至电荷电流变换效率可以在1与2.5之间。驱动电荷电流至磁化相关电荷电流的净变换是：...（6）其中p是自旋极化。电荷电流ic然后传播通过耦合到ishe/isoc层1302a的非磁性互连206a。在一些实施例中，电荷电流ic传导通过非磁性互连206a而没有到另一换能器（例如，she/soc层1301b）的损失。在一些实施例中，来自she/soc层1301b的she在输出4状态磁体203b上生成扭矩，其每单位电荷比自旋转移扭矩（stt）高效得多。正电荷电流（例如，在+y方向上流动的电流）产生具有沿着+z方向的传输方向的自旋注入电流以及指向+x方向的在she/soc层1301b中的自旋。注入的自旋电流进而产生自旋扭矩以使（耦合到she材料的）自由输出4状态磁体203在+x或-x方向上对齐。在一些实施例中，she/soc层1301b由展现直接she的材料形成。在一些实施例中，she/soc层1301b由展现soc的材料形成。在一些实施例中，she/soc层1301b由与ishe/isoc层1302a相同的材料形成。在一些实施例中，she/soc层1301b由与用于形成ishe/isoc层1302a的材料不同的材料形成。在一些实施例中，she/soc层1301b包括以下各项中的一个或多个：β-ta、β-w、w、pt、掺杂有铱的cu，掺杂有铋的cu或掺杂有周期表的3d，4d，5d，4f或5f族的（一个或多个）元素的cu。在一些实施例中，socl器件1300可操作以充当镜像门。在一些实施例中，由she/soc层1301b、由soc或she将互连206b中的电荷电流ic变换成第二4状态磁体203b中的自旋电流，使得第二4状态磁体203b上的有效磁场将其磁化与第一4状态磁体203a的磁化平行地对齐。照此，由输入4状态磁体203a的磁化来确定ic的方向。可以使用与纳米磁体动力学耦合的矢量自旋电路模型来模拟socl器件1300的瞬态自旋动力学和传输。照此，可以使用将纳米磁体视为单个磁矩并使用自旋电路理论来计算标量电压和矢量自旋电压的多物理模拟来验证socl装置1300的操作。可以通过landau-lifshitz-gilbert（llg）方程来描述纳米磁体的动力学：这里，和是垂直于分别进入两个自由纳米磁体——第一和第二4状态磁体层203a和203b的自旋极化电流的磁化的投影。从自旋电路分析得到这些投影。源自于形状和材料各向异性的有效磁场以及gilbert阻尼常数‘α’是磁体的性质。从针对磁性堆叠的矢量传输模型获得自旋电流。在这里，和分别是第一和第二4状态磁体层203a和203b的磁化矢量，分别是第一和第二4状态磁体层203a和203b中的每个中的自旋数目。在一些实施例中，自旋等效电路包括由目前的磁体传导支配的张量自旋传导矩阵。在一个实施例中，使用自相容随机解算器来解释磁体的热噪声。在一些实施例中，就像由ishe/isoc层1302a将来自第一4状态磁体203a的自旋电流变换成电荷电流那样，由ishe/isoc层1302b将来自第二4状态磁体203b的自旋电流变换成电荷电流。根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302b的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。照此，socl器件1300可操作以通过导体206a和206c与其他socl装置（未示出）耦合。根据一些实施例，将isoc层1302a和soc层1301a耦合到输入4状态磁体203a使得isoc层1302a和soc层1301a彼此分离的一个原因是提供电流/电荷的单向流动。电流/电荷的单向流动确保没有电流在反向方向上流动，从而切换电流路径中的先前磁体（未示出）。在一些实施例中，4状态磁体203a/b具有比非磁性沟道的电阻更高的电阻（例如，是通道电阻的数百倍），并且电阻差异提供单向电流/电荷路径。图14图示根据本公开的一些实施例的4状态磁体socl器件1200的三维（3d）视图1400。要指出的是，图14的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。与图2相比，图2是使用4状态磁体的全自旋逻辑（asl）器件，当使用4状态磁体来形成socl器件1400（其使用电荷电流作为从一个4状态磁体到另一个4状态磁体的传导的主源）时，使用附加电荷导体1401a、1401b和206d。自旋电流是基于矢量的而电荷电流不是如此。照此，将互连206b/d用于‘x’和‘y’电荷电流的运输。在图15中示出横截面aa、bb、cc和dd。返回参考图14，在一些实施例中，电荷导体1401a、1401b和206d由与互连206b相同的材料制成。在一些实施例中，互连1401a和1401b平行于彼此，而互连206b和互连206d平行于彼此。在一些实施例中，互连1401a和1401b与互连206b和互连206d正交。在一些实施例中，互连1401a耦合到ishe/isoc层1302a而互连1401b耦合到she/soc1301b。在一些实施例中，互连1401a和1401b直接连接到互连206b。图15图示根据本公开的一些实施例的图14的具有自旋轨道效应转换的基于4状态磁体的器件的一部分的顶视图1500。要指出的是，图15的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。这里，顶视图1500示出针对‘x’和‘y’电荷电流的传导路径，所述‘x’和‘y’电荷电流分别与沿着‘x’方向和‘y’方向的自旋电流成比例。这些电流源自于ishe/isoc层1302a并且被注入到互连206b和1401a。电流)的‘x’分量传递通过互连1401a和206d，而电流)的‘y’分量传递通过互连206b。根据一些实施例，电流被有效地添加在she/soc层1301b中。在一些实施例中，取决于金属层201a上的供应电压（未示出）以及4状态输入磁体203a的磁化方向（未示出），确定电流和的方向和量值。图16-19图示当4状态自旋轨道耦合逻辑（socl）器件被配置为镜像门时的磁化和电流方向。以下的表4示出socl器件当配置为镜像x门时的输入磁体和输出磁体的磁化。在表4中，到金属层201a的电力供应是负供应-vdd。表4输入磁体取向（即，203a）输出磁体取向（即，203b）功能+x(0)-x(3)镜像x-x(3)+x(0)镜像x+y(1)+y(1)镜像x-y(2)-y(2)镜像x图16a图示根据一些实施例的被配置为具有在+x方向上对齐的输入和输出4状态磁体的镜像x的图14的4状态socl器件1400的沿着点线bb的横截面1600。要指出的是，图16a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加负电力供应（例如，供应被设置为–vdd）时，4状态socl器件被配置为镜像x。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘0’方向（例如，+x方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，取决于施加的供应电压和第一4状态磁体203a的磁化，将电荷电流ic提供给互连206b、1401a、206d和/或1401b。在一些实施例中，由she/soc层1301b、由soc或she将电荷电流ic变换成第二4状态磁体203b中的自旋电流，使得第二4状态磁体203b上的有效磁场将其磁化与第一4状态磁体203a的磁化平行地对齐。在这种情况下，第二4状态磁体203b的磁化是‘3’（即，与第一4状态磁体203a的磁化相对）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302b的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图16b图示根据本公开的一些实施例的图16a的socl器件（与图14的器件1400相同）的顶视图1620。要指出的是，图16b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。如参考图14所讨论的，从ishe/isoc1302a到she/soc1301b形成传导回路。由互连1401a、206d、1401b和206b形成回路，在这里互连206b和1401a的第一端部耦合到ishe/isoc层1302a，并且在这里互连206b和1401b的第二端部耦合到she/soc层1301b。当向电力轨201a施加负电力供应（-vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在‘0’方向上对准时，则没有电流流动通过互连206b（即，‘y’电流分量是零，）而‘x’电流分量流动通过互连1401a通过206d和1401b到she/soc层1301b，在这里互连206d中的‘x’电流分量是）。由she/soc层1301b将该电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203b的磁化在‘3’方向上对准。图17a图示根据一些实施例的被配置为具有在+y方向上对齐的输入和输出4状态磁体的镜像x的图14的4状态socl器件1400的沿着点线bb的横截面1700。要指出的是，图17a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加负电力供应（例如，供应被设置为–vdd）时，4状态socl器件1400被配置为镜像x。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘1’方向（例如，+y方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，取决于施加的供应电压和第一4状态磁体203a的磁化，将电荷电流ic提供给互连206b、1401a、206d和/或1401b。在一些实施例中，由she/soc层1301b、由soc或she将电荷电流ic变换成第二4状态磁体203b中的自旋电流，使得第二4状态磁体203b上的有效磁场将其磁化与第一4状态磁体203a的磁化平行地对齐。在这种情况下，第二4状态磁体203b的磁化是‘1’（即，与第一4状态磁体203a的磁化相同）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302b的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图17b图示根据本公开的一些实施例的图17a的socl器件的顶视图1720。要指出的是，图17b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。如参考图14所讨论的，从ishe/isoc1302a到she/soc1301b形成传导回路。由互连1401a、206d、1401b和206b形成回路，在这里互连206b和1401a的第一端部耦合到ishe/isoc层1302a，并且在这里互连206b和1401b的第二端部耦合到she/soc层1301b。当向电力轨201a施加负电力供应（-vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在‘1’方向上对准时，则没有电流流动通过互连206d（即，‘x’电流分量是零，）而‘y’电流分量流动通过互连206b到she/soc层1301b，在这里互连206b中的‘y’电流分量是）。由she/soc层1301b将该电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203b的磁化在‘1’方向上对准。图18a图示根据一些实施例的被配置为具有在-x方向上对齐的输入和输出4状态磁体的镜像x的图14的4状态socl器件1400的沿着点线bb的横截面1800。要指出的是，图18a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加负电力供应（例如，供应被设置为–vdd）时，4状态socl器件1400被配置为镜像x。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘3’方向（例如，-x方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，取决于施加的供应电压和第一4状态磁体203a的磁化，将电荷电流ic提供给互连206b、1401a、206d和/或1401b。在一些实施例中，由she/soc层1301b、由soc或she将电荷电流ic变换成第二4状态磁体203b中的自旋电流，使得第二4状态磁体203b上的有效磁场将其磁化与第一4状态磁体203a的磁化平行地对齐。在这种情况下，第二4状态磁体203b的磁化是‘0’（即，与第一4状态磁体203a的磁化相对）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302b的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图18b图示根据本公开的一些实施例的图18a的socl器件的顶视图1820。要指出的是，图18b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。如参考图14所讨论的，从ishe/isoc1302a到she/soc1301b形成传导回路。由互连1401a、206d、1401b和206b形成回路，在这里互连206b和1401a的第一端部耦合到ishe/isoc层1302a，并且在这里互连206b和1401b的第二端部耦合到she/soc层1301b。当向电力轨201a施加负电力供应（-vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在方向‘3’上对准时，则没有电流流动通过互连206b（即，‘y’电流分量是零，）而‘x’电流分量流动通过互连1401a通过206d和1401b到she/soc层1301b，在这里互连206d中的‘x’电流分量是）。注意，的方向与图16b中的的方向相反，因为4状态磁体的磁化与在图16b中讨论的那些相反。由she/soc层1301b将电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203b的磁化在‘0’方向上对准。图19a图示根据一些实施例的被配置为具有在-y方向上对齐的输入和输出4状态磁体的镜像x的图14的4状态socl器件1400的沿着点线bb的横截面1900。要指出的是，图19a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加负电力供应（例如，供应被设置为–vdd）时，4状态socl器件被配置为镜像x。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到如所示出的方向‘2’方向（例如，-y方向）。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，取决于施加的供应电压和第一4状态磁体203a的磁化，将电荷电流ic提供给互连206b、1401a、206d和/或1401b。在一些实施例中，由she/soc层1301b、由soc或she将电荷电流ic变换成第二4状态磁体203b中的自旋电流，使得第二4状态磁体203b上的有效磁场将其磁化与第一4状态磁体203a的磁化平行地对齐。在这种情况下，第二4状态磁体203b的磁化是‘2’（即，与第一4状态磁体203a的磁化相同）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302b的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图19b图示根据本公开的一些实施例的图19a的socl器件的顶视图1920。要指出的是，图19b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。如参考图14所讨论的，从ishe/isoc1302a到she/soc1301b形成传导回路。由互连1401a、206d、1401b和206b形成回路，在这里互连206b和1401a的第一端部耦合到ishe/isoc层1301a，并且在这里互连206b和1401b的第二端部耦合到she/soc层1302b。当向电力轨201a施加负电力供应（-vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在‘2’方向上对准时，则没有电流流动通过互连206b（即，‘x’电流分量是零，）而‘y’电流分量流动通过互连206d到she/soc层1301b，在这里互连206b中的‘y’电流分量是）。注意，的方向与图17b中的的方向相反，因为4状态磁体的磁化与在图17b中讨论的那些相反。由she/soc层1301b将该电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203b的磁化在‘2’方向上对准。图20-23a-b图示当图14的4状态socl器件1400被配置为镜像y时的磁化和电流方向。以下的表5示出socl器件当配置为镜像y时的输入磁体和输出磁体的磁化。在表5中，到金属层201a的电力供应是正供应+vdd。注意，可以通过使器件旋转90度并且设置负供应-vdd来实现相同的逻辑功能。表5输入磁体取向（即，203a）输出磁体取向（即，203b）功能+x(0)+x(0)镜像y-x(3)-x(3)镜像y+y(1)-y(2)镜像y-y(2)+y(1)镜像y图20a图示根据一些实施例的被配置为具有分别在+x和-x方向上对齐的输入和输出4状态磁体的镜像y的图14的4状态socl器件1400的沿着点线bb的横截面2000。要指出的是，图20a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加正电力供应（例如，供应被设置为+vdd）时，4状态socl器件1400被配置为镜像y。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘0’方向（例如，+x方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，取决于施加的供应电压和第一4状态磁体203a的磁化，将电荷电流ic提供给互连206b、1401a、206d和/或1401b。在一些实施例中，由she/soc层1301b、由soc或she将电荷电流ic变换成第二4状态磁体203b中的自旋电流，使得第二4状态磁体203b上的有效磁场将其磁化与第一4状态磁体203a的磁化平行但相反地对齐。在这种情况下，第二4状态磁体203b的磁化是‘0’（即，与第一4状态磁体203a的磁化相同）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302b的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图20b图示根据本公开的一些实施例的图20a的socl器件的顶视图2020。要指出的是，图20a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。如参考图14所讨论的，从ishe/isoc1302a到she/soc1301b形成传导回路。由互连1401a、206d、1401b和206b形成回路，在这里互连206b和1401a的第一端部耦合到ishe/isoc层1301a，并且在这里互连206b和1401b的第二端部耦合到she/soc层1301b。当向电力轨201a施加正电力供应（+vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在‘0’方向上对准时，则没有电流流动通过互连206b（即，‘y’电流分量是零，）而‘x’电流分量流动通过互连1401a通过206d和1401b到she/soc层1301b，在这里互连206d中的‘x’电流分量是）。注意，的方向与图16b的的方向相反，在图16b中将负供应施加到互连201a。由she/soc层1301b将电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203b的磁化在‘0’方向（即，+x方向）上对准。图21a图示根据一些实施例的被配置为具有分别在+y和-y方向上对齐的输入和输出4状态磁体的镜像y的图14的4状态socl器件1400的沿着点线bb的横截面2100。要指出的是，图21a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加正电力供应（例如，供应被设置为+vdd）时，4状态socl器件1400被配置为镜像y。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘1’方向（例如，+y方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，取决于施加的供应电压和第一4状态磁体203a的磁化，将电荷电流ic提供给互连206b、1401a、206d和/或1401b。在一些实施例中，由she/soc层1301b、由soc或she将电荷电流ic变换成第二4状态磁体203b中的自旋电流，使得第二4状态磁体203b上的有效磁场将其磁化与第一4状态磁体203a的磁化平行但相反地对齐。在这种情况下，第二4状态磁体203b的磁化是‘2’（即，与第一4状态磁体203a的磁化平行但相反）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302b的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图21b图示根据本公开的一些实施例的图21a的socl器件的顶视图2120。要指出的是，图21b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。如参考图14所讨论的，从ishe/isoc1302a到she/soc1301b形成传导回路。由互连1401a、206d、1401b和206b形成回路，在这里互连206b和1401a的第一端部耦合到ishe/isoc层1301a，并且在这里互连206b和1401b的第二端部耦合到she/soc层1302b。当向电力轨201a施加正电力供应（+vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在‘y’方向上对准时，则没有电流流动通过互连206b（即，‘x’电流分量是零，）而‘y’电流分量流动通过互连206b到she/soc层1301b，在这里互连206b中的‘y’电流分量是）。注意，的方向与图17b的的方向相反，在图17b中将负供应施加到互连201a。由she/soc层1301b将电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203b的磁化在‘2’方向（即，-y方向）上对准。图22a图示根据一些实施例的被配置为具有在-y和+y方向上对齐的输入和输出4状态磁体的镜像y的图14的4状态socl器件1400的沿着点线bb的横截面2200。要指出的是，图22a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加正电力供应（例如，供应被设置为+vdd）时，4状态socl器件被配置为镜像y。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘2’方向（例如，-y方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，取决于施加的供应电压和第一4状态磁体203a的磁化，将电荷电流ic提供给互连206b、1401a、206d和/或1401b。在一些实施例中，由ishe/isoc层1301a、由soc或she将电荷电流ic变换成第二4状态磁体203b中的自旋电流，使得第二4状态磁体203b上的有效磁场将其磁化与第一4状态磁体203a的磁化平行但相反地对齐。在这种情况下，第二4状态磁体203b的磁化是‘1’（即，与第一4状态磁体203a的磁化平行但相反）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302b的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图22b图示根据本公开的一些实施例的图22a的socl器件的顶视图2220。根据一些实施例，图22b中列举的框和/或操作中的一些是可选的。要指出的是，图22b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。如参考图14所讨论的，从ishe/isoc1302a到she/soc1301b形成传导回路。由互连1401a、206d、1401b和206b形成回路，在这里互连206b和1401a的第一端部耦合到ishe/isoc层1301a，并且在这里互连206b和1401b的第二端部耦合到she/soc层1301b。当向电力轨201a施加正电力供应（+vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在-y方向上对准时，则没有电流流动通过互连206b（即，‘x’电流分量是零，）而‘y’电流分量流动通过互连206b到she/soc层1301b，在这里互连206b中的‘y’电流分量是）。注意，的方向与图19b的的方向相反，在图19b中将负供应施加到互连201a。由ishe/isoc层1301b将电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203b的磁化在‘1’方向（即，+y方向）上对准。图23a图示根据一些实施例的被配置为具有分别在-x和+x方向上对齐的输入和输出4状态磁体的镜像y的图14的4状态socl器件1400的沿着点线bb的横截面2300。要指出的是，图23a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加正电力供应（例如，供应被设置为+vdd）时，4状态socl器件1400被配置为镜像y。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘3’方向（例如，-x方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，取决于施加的供应电压和第一4状态磁体203a的磁化，将电荷电流ic提供给互连206b、1401a、206d和/或1401b。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将电荷电流ic变换成第二4状态磁体203b中的自旋电流，使得第二4状态磁体203b上的有效磁场将其磁化与第一4状态磁体203a的磁化平行但相反地对齐。在这种情况下，第二4状态磁体203b的磁化是‘3’（即，与第一4状态磁体203a的磁化相同）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302b的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图23b图示根据本公开的一些实施例的图23a的socl器件的顶视图2320。要指出的是，图23b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。如参考图14所讨论的，从ishe/isoc1302a到she/soc1301b形成传导回路。由互连1401a、206d、1401b和206b形成回路，在这里互连206b和1401a的第一端部耦合到ishe/isoc层1302a，并且在这里互连206b和1401b的第二端部耦合到she/soc层1301b。当向电力轨201a施加正电力供应（+vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在-x方向上对准时，则没有电流流动通过互连206b（即，‘y’电流分量是零，）而‘x’电流分量流动通过互连206d到she/soc层1301b，在这里互连206d中的‘x’电流分量是）。注意，的方向与图18b的的方向相反，在图18b中将负供应施加到互连201a。由she/soc层1301b将电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203b的磁化在‘3’方向（即，+x方向）上对准。使用自旋轨道效应（soc）的4状态四元循环半补数和1.5补数逻辑门对于伽罗瓦域-4（gf04）代数来形成完整的逻辑族，需要半阶和1.5阶补数，其中术语“阶”r（也称为“基数”）是指gf04中的元素的数目。这两个操作分别构成数字元件的状态（例如，磁化方向）的+90度旋转和-90度几何旋转。这些逻辑功能与m=‘0'、‘1'、‘2'、‘3'的空间中的循环操作相关（但是不等同）。顺时针循环+k操作被定义为m’=mod(m+k,r)。逆时针循环-k操作被定义为m’=mod(m-k,r)。应该强调的是，‘顺时针’和‘逆时针’在该上下文中不是指磁化的几何旋转。图24图示根据本公开的一些实施例的基于4状态磁体的socl器件2400的3d视图，所述socl器件2400可配置为四元cw循环+2和1.5补数逻辑门。要指出的是，图24的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。与图14相比（图14是使用沿着相同轴线的4状态磁体的四元socl器件），此处，输入和输出4状态磁体沿着对角线定位并且分别耦合到ishe/isoc和she/soc层。照此，根据一些实施例形成基于四元cw循环+2和ccw循环-1逻辑门的socl器件。例如，代替使图14的she/soc1301b耦合到互连206b，此处互连1401b在互连206b的一个端部处直接耦合到互连206b。在一些实施例中，she/soc1301c耦合到互连206d的一个端部，而互连206d的另一个端部耦合到互连1401a的一端部。在一些实施例中，she/soc1301c耦合到模板层504c，其进而耦合到第二4状态磁体203c。例如，she/soc1301c耦合到模板层504c的一个端部。模板层504c的材料是从参考模板层504a描述的相同材料中选择的，并且第二4状态磁体203c的材料是从参考第二4状态磁体203b描述的相同材料中选择的。在一些实施例中，模板化层522耦合到（或者邻近于）第二4状态磁体203b。在一些实施例中，电力轨201a耦合到模板化层522。在一些实施例中，ishe/isoc1302c耦合到模板层504c的另一个端部。在一些实施例中，输出互连206c耦合到ishe/isoc1302c并且用于耦合到另一个器件。互连206b/d用于‘y’和‘x’电荷电流的运输。在图25中示出横截面aa、bb、cc和dd。返回参考图24，点线aa’被绘制成示出四元cw循环+2和ccw循环-1逻辑门的横截面视图，其中两个磁体都在横截面视图中。图25图示根据本公开的一些实施例的图24的socl器件2400的横截面aa’的顶视图2500。要指出的是，图25的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。这里，顶视图2500示出针对‘x’和‘y’电荷电流的传导路径，所述‘x’和‘y’电荷电流分别与沿着‘x’方向和‘y’方向的自旋电流成比例。这些电流源自于ishe/isoc层1302a并且被注入到互连206b和1401a。倘若向层201a施加正供应电压+vdd，则电流）的‘x’分量传递通过互连1401a和206d，而电流）的‘y’分量传递通过互连206b。根据一些实施例，电流被有效地添加在she/soc层1301c中。在一些实施例中，取决于201a上的供应电压以及4状态输入磁体203a的磁化，确定电流和的方向和量值。图26-29a-b图示当4状态socl器件2400被配置为四元ccw循环-1逻辑门时的磁化和电流方向。到金属层201a的电力供应是正供应+vdd。以下的表6a/b示出当被配置为ccw循环-1门时针对四元1.5补数逻辑门和针对socl器件的输入磁体和输出磁体的磁化。通过使ccw循环-1门和镜像y门级联来获得1.5补数的逻辑功能。表6a输入磁体取向输出磁体取向功能+x(0)-y(2)1.5补数+y(1)+x(0)1.5补数-x(3)+y(1)1.5补数-y(2)-x(3)1.5补数表6b输入磁体取向（即，203a）输出磁体取向（即，203c）功能+x(0)+y(1)ccw循环-1+y(1)+x(0)ccw循环-1-x(3)-y(2)ccw循环-1-y(2)-x(3)ccw循环-1图26a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体203a具有磁化方向‘0’并且输出4状态磁体203c具有磁化方向‘1’时的图24的四元ccw循环-1socl器件2400的截面aa’的横截面视图2600。要指出的是，图26a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加正电力供应（例如，供应被设置为+vdd）时，4状态socl器件2400被配置为四元ccw循环-1逻辑门。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘0’方向（例如，+x方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，取决于施加的供应电压和第一4状态磁体203a的磁化，将电荷电流ic提供给互连206b、1401a、206d和/或1401b。例如，电流可以经由互连206b和1401b和/或经由互连1401a和206d而指向第二4状态磁体203c。在一些实施例中，由she/soc层1301c、由soc或she将电荷电流ic变换成第二4状态磁体203c中的自旋电流，使得第二4状态磁体203c上的有效磁场将其磁化对齐为与第一4状态磁体203a的磁化正交。在这种情况下，第二4状态磁体203c的磁化是‘1’（即，与第一4状态磁体203a的磁化正交）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302c的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图26b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘0’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘1’时的图24的四元ccw循环-1socl器件2400的截面aa’的顶视图2620。要指出的是，图26b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。如参考图24所讨论的，从ishe/isoc1302a到she/soc1301c形成传导回路。由互连1401a、206d、1401b和206b形成回路，在这里互连206b和1401a的第一端部耦合到ishe/isoc层1302a，在这里互连206c的第二端部耦合到互连1401b的一端部，并且在这里互连206d的一个端部耦合到互连1401a，并且互连206d的另一个端部耦合到she/soc层1301c。当向电力轨201a施加正电力供应（+vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在+x方向上对准时，则没有电流流动通过互连206b（即，‘y’电流分量是零，）而‘x’电流分量流动通过互连206d到ishe/isoc层1302c，在这里互连206d中的‘x’电流分量是）。由she/soc层1301c将电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203c的磁化在‘1’方向（即，+y方向）上对准。图27a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘1’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘0’时的图24的四元ccw循环-1socl器件2400的截面aa’的横截面视图。要指出的是，图27a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加正电力供应（例如，供应被设置为+vdd）时，4状态socl器件被配置为四元ccw循环-1逻辑门。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘1’方向（例如，+y方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，取决于施加的供应电压和第一4状态磁体203a的磁化，将电荷电流ic提供给互连206b、1401a、206d和/或1401b。例如，电流可以经由互连206b和1401b和/或经由互连1401a和206d而指向第二4状态磁体203c。在一些实施例中，由she/soc层1301c、由soc或she将电荷电流ic变换成第二4状态磁体203c中的自旋电流，使得第二4状态磁体203c上的有效磁场将其磁化对齐为与第一4状态磁体203a的磁化正交。在这种情况下，第二4状态磁体203c的磁化是‘0’（即，与第一4状态磁体203a的磁化正交）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302c的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图27b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘1’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘0’时的图24的四元ccw循环-1socl器件的截面aa’的顶视图2720。要指出的是，图27b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。如参考图24所讨论的，从ishe/isoc1302a到she/soc1301c形成传导回路。由互连1401a、206d、1401b和206b形成回路，在这里互连206b和1401a的第一端部耦合到ishe/isoc层1301a，在这里互连206b的第二端部耦合到互连1401b的一端部，在这里互连206d的一个端部耦合到互连1401a，并且互连206d的另一个端部耦合到she/soc层1301c。当向电力轨201a施加正电力供应（+vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在+y方向上对准时，则没有电流流动通过互连206d（即，‘x’电流分量是零，）而‘y’电流分量流动通过互连206b到ishe/isoc层1302c，在这里互连206b中的‘y’电流分量是）。由she/soc层1301c将电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203c的磁化在‘0’方向（即，+x方向）上对准。图28a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘3’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘2’时的图24的四元ccw循环-1socl器件2400的截面aa’的横截面视图2800。要指出的是，图28b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加正电力供应（例如，供应被设置为+vdd）时，4状态socl器件被配置为四元ccw循环-1逻辑门。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘3’方向（例如，-x方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，取决于施加的供应电压和第一4状态磁体203a的磁化，将电荷电流ic提供给互连206b、1401a、206d和/或1401b。例如，电流可以经由互连206b和1401b和/或经由互连1401a和206d而指向第二4状态磁体203c。在一些实施例中，由she/soc层1301c、由soc或she将电荷电流ic变换成第二4状态磁体203c中的自旋电流，使得第二4状态磁体203c上的有效磁场将其磁化对齐为与第一4状态磁体203a的磁化正交。在这种情况下，第二4状态磁体203c的磁化是‘2’（即，与第一4状态磁体203a的磁化正交）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302c的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图28b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘3’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘2’时的图24的四元ccw循环-1socl器件2400的截面aa’的顶视图2820。要指出的是，图28b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。如参考图24所讨论的，从ishe/isoc1302a到she/soc1301c形成传导回路。由互连1401a、206d、1401b和206b形成回路，在这里互连206b和1401a的第一端部耦合到she/soc层1301b，在这里互连206b的第二端部耦合到互连1401b的一端部，在这里互连206d的一个端部耦合到互连1401a，并且互连206d的另一个端部耦合到she/soc层1301c。当向电力轨201a施加正电力供应（+vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在-x方向上对准时，则没有电流流动通过互连206b（即，‘y’电流分量是零，）而‘x’电流分量流动通过互连206b到she/soc层1301c，在这里互连206d中的‘x’电流分量是）。此处，由she/soc层1301c将电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203c的磁化在‘2’方向（即，-y方向）上对准。图29a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘2’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘3’时的图24的四元ccw循环-1socl器件2400的截面aa’的横截面视图2900。要指出的是，图29a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加正电力供应（例如，供应被设置为+vdd）时，4状态socl器件2400被配置为四元ccw循环-1逻辑门。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘2’方向（例如，-y方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，取决于施加的供应电压和第一4状态磁体203a的磁化，将电荷电流ic提供给互连206b、1401a、206d和/或1401b。例如，电流可以经由互连206b和1401b和/或经由互连1401a和206d而指向第二4状态磁体203c。在一些实施例中，由she/soc层1301c、由soc或she将电荷电流ic变换成第二4状态磁体203c中的自旋电流，使得第二4状态磁体203c上的有效磁场将其磁化对齐为与第一4状态磁体203a的磁化正交。在这种情况下，第二4状态磁体203c的磁化是‘3’（即，与第一4状态磁体203a的磁化正交）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302c的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图29b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘2’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘3’时的图24的四元ccw循环-1socl器件2400的截面aa’的顶视图2920。要指出的是，图29b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。如参考图24所讨论的，从ishe/isoc1302a到she/soc1301c形成传导回路。由互连1401a、206d、1401b和206b形成回路，在这里互连206b和1401a的第一端部耦合到ishe/isoc层1301a，在这里互连206b的第二端部耦合到互连1401b的一端部，在这里互连206d的一个端部耦合到互连1401a，并且互连206d的另一个端部耦合到she/soc层1301c。当向电力轨201a施加正电力供应（+vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在-y方向上对准时，则没有电流流动通过互连206d（即，‘x’电流分量是零，）而‘y’电流分量流动通过互连206b到ishe/isoc层1302b，在这里互连206d中的‘y’电流分量是）。由she/soc层1301c将电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203c的磁化在‘3’方向（即，-x方向）上对准。图30-33图示当4状态socl器件2400被配置为四元半补数逻辑门时的磁化和电流方向。到金属层201a的电力供应是负供应-vdd。以下的表7a/b示出当被配置为cw循环+2门时针对四元1.5补数逻辑门和针对socl器件的输入磁体和输出磁体的磁化。通过使cw循环+2门和镜像y门级联来获得半补数的逻辑功能。表7a输入磁体取向（即，203a）输出磁体取向（即，203c）功能+x(0)+y(1)半补数+y(1)-x(3)半补数-x(3)-y(2)半补数-y(2)+x(0)半补数表7b输入磁体取向（即，203a）输出磁体取向（即，203c）功能+x(0)-y(2)cw循环+2+y(1)-x(3)cw循环+2-x(3)+y(1)cw循环+2-y(2)+x(0)cw循环+2图30a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘0’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘2’时的图24的四元cw循环+2socl器件的截面aa’的横截面视图3000。要指出的是，图30a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加负电力供应（例如，供应被设置为-vdd）时，4状态socl器件2400被配置为四元cw循环+2逻辑门。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘0’方向（例如，+x方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在一些实施例中，取决于施加的供应电压和第一4状态磁体203a的磁化，将电荷电流ic提供给互连206b、1401a、206d和/或1401b。例如，电流可以经由互连206b和1401b和/或经由互连1401a和206d而指向第二4状态磁体203c。在一些实施例中，由she/soc层1301c、由soc或she将电荷电流ic变换成第二4状态磁体203c中的自旋电流，使得第二4状态磁体203c上的有效磁场将其磁化对齐为与第一4状态磁体203a的磁化正交。在这种情况下，第二4状态磁体203c的磁化是‘2’（即，与第一4状态磁体203a的磁化正交）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302c的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图30b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘0’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘2’时的图24的四元cw循环+2socl器件2400的截面aa’的顶视图3020。要指出的是，图30b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。如参考图24所讨论的，从ishe/isoc1302a到she/soc1301c形成传导回路。由互连1401a、206d、1401b和206b形成回路，在这里互连206b和1401a的第一端部耦合到ishe/soc层1302a，在这里互连206b的第二端部耦合到互连1401b的一端部，在这里互连206d的一个端部耦合到互连1401a，并且互连206d的另一个端部耦合到she/soc层1301c。当向电力轨201a施加负电力供应（-vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在+x方向（即，方向‘0’）上对准时，则没有电流流动通过互连206b（即，‘y’电流分量是零，）而‘x’电流分量流动通过互连206d到she/soc层130`c，在这里互连206d中的‘x’电流分量是）。此处，电流的负符号指示电流相对于图25的的符号。返回参考图30b，由she/soc层1301c将电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203c的磁化在‘2’方向（即，-y方向）上对准。图31a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘1’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘3’时的图24的四元cw循环+2socl器件2400的截面aa’的横截面视图3100。要指出的是，图31a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加负电力供应（例如，供应被设置为-vdd）时，4状态socl器件2400被配置为四元cw循环+2逻辑门。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘1’方向（例如，+y方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在这种情况下，第二4状态磁体203c的磁化是‘3’（即，与第一4状态磁体203a的磁化正交）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302c的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图31b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘1’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘3’时的图24的四元cw循环+2socl器件2400的截面aa’的顶视图3120。要指出的是，图31b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。当向电力轨201a施加负电力供应（-vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在+y方向（即，方向‘1’）上对准时，则没有电流流动通过互连206d（即，‘x’电流分量是零，）而‘y’电流分量流动通过互连206d到she/soc层1301c，在这里互连206b中的‘y’电流分量是）。由she/soc层1301c将电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203c的磁化在‘3’方向（即，-x方向）上对准。图32a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘3’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘1’时的图24的四元cw循环+2socl器件2400的截面aa’的横截面视图3200。要指出的是，图32a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加负电力供应（例如，供应被设置为-vdd）时，4状态socl器件被配置为四元cw循环+2逻辑门。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘3’方向（例如，-x方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在这种情况下，第二4状态磁体203c的磁化是‘1’（即，与第一4状态磁体203a的磁化正交）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302c的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图32b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘3’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘1’时的图24的四元cw循环+2socl器件2400的截面aa’的顶视图3220。要指出的是，图33b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。当向电力轨201a施加负电力供应（-vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在-x方向（即，方向‘3’）上对准时，则没有电流流动通过互连206b（即，‘y’电流分量是零，）而‘x’电流分量流动通过互连206d到she/soc层1301c，在这里互连206d中的‘x’电流分量是）。由she/soc层1301c将电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203c的磁化在‘1’方向（即，-y方向）上对准。图33a图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘2’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘0’时的图24的四元cw循环+2socl器件2400的截面aa’的横截面视图3300。要指出的是，图33a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，当向201a施加负电力供应（例如，供应被设置为-vdd）时，4状态socl器件被配置为四元cw循环+2逻辑门。在这种情况下，第一磁体203a的磁化被设置到‘2’方向（例如，-y方向），如所示出的那样。在一些实施例中，由she/soc层1301a、由soc或she将互连206a中的输入电荷电流ic变换成第一4状态磁体203a中的自旋电流is。然后由ishe/isoc层1302a接收自旋电流is，该ishe/isoc层1302a将自旋极化电流is变换成对应的电荷电流ic，所述电荷电流ic的符号由第一4状态磁体203a的磁化方向来确定。在这种情况下，第二4状态磁体203c的磁化是‘0’（即，与第一4状态磁体203a的磁化正交）。照此，由输入4状态磁体203a的磁化和电力轨201a上的施加电压来确定ic的方向。在一些实施例中，根据一些实施例，来自ishe/isoc层1302c的电荷电流被提供给互连（或通道）206c并且传播到另一装置以用于进一步的处理。图33b图示根据本公开的一些实施例的当输入4状态磁体具有磁化方向‘2’并且输出4状态磁体具有磁化方向‘3’时的图24的四元cw循环+2socl器件2400的截面aa’的顶视图3320。要指出的是，图33b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。当向电力轨201a施加负电力供应（-vdd）并且4状态输入磁体203a的磁化在-y方向（即，方向‘2’）上对准时，则没有电流流动通过互连206d（即，‘x’电流分量是零，）而‘y’电流分量流动通过互连206b到she/soc层1302c，在这里互连206d中的‘y’电流分量是）。此处，电流的负符号指示电流相对于图25的的符号。返回参考图33b，由she/soc层1301c将电流分量变换成自旋电流，并且该自旋电流使4状态第二磁体203c的磁化在‘0’方向（即，+x方向）上对准。四元上阈值asl门需要上阈值门和下阈值门来形成gf04代数中的完整逻辑族。根据一些实施例，这些门起将输出的值设置为上阈值或下阈值的逻辑比较器的作用。在一些实施例中，为了形成四元逻辑中的逻辑族，形成以下逻辑门——最小门、最大门和窗口文字门。在一些实施例中，窗口文字门进一步包括上阈值门和下阈值门。根据一些实施例，四元阈值门是定义为用于检测和/或分辨（resolve）每个阈值（例如，针对基于4状态磁体逻辑门的0、1、2和3）的一组四个门。在一些实施例中，使用基于图11的asl器件1100的全自旋逻辑（asl）器件形成四元阈值门。本领域技术人员将领会到，asl器件1100的反向（或者颠倒）版本，诸如asl器件200也可以形成四元阈值asl门的基础。图34图示根据本公开的一些实施例的可配置为四元上阈值逻辑门的基于4状态磁体的asl门的3d视图3400。要指出的是，图34的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，与图11相比，通路207大体移动到互连206b的中间。在一些实施例中，用二轴自由磁体3403b取代第二4状态磁体203b。在一些实施例中，自由磁体3403b可以具有两个可能的状态（例如，在+x方向上的磁化或者在-x方向上的磁化）。在一些实施例中，2轴自由磁体3403b由从由以下各项组成的组中选择的材料形成：fe、ni、co及其合金，磁性绝缘体和形式为x2yz的heusler合金。在一些实施例中，提供互连3401，其耦合到（或者定位得邻近于）通路207使得互连3401与互连206b正交。在一些实施例中，由与互连206b相同的材料形成互连3401。在一些实施例中，由任何非磁性传导材料形成互连3401。在一些实施例中，互连3401的一个端部耦合到通路207，而互连3401的另一个端部耦合到互连3406b。在一些实施例中，互连3401和3406b彼此正交使得互连3406b平行于互连206b。在一些实施例中，由与互连206b相同的材料形成互连3406b。在一些实施例中，模板层3404b耦合到（或者邻近于）互连3406b。模板层3404b由与模板材料504a相同的材料形成，并且具有与模板层504a相同的功能（例如，使第三磁体3403c模板化）。在一些实施例中，第三磁体3403c耦合到（或者邻近于）模板层3404b。在一些实施例中，第三磁体3403c是固定磁体（或钉扎磁体（pinnedmagnet））。在一些实施例中，第三磁体3403c的磁化设置四元上阈值逻辑门的阈值。根据一些实施例，照此，针对每个阈值逻辑门，为第三磁体3403c设置唯一的磁化。在一些实施例中，将另一个模板化层522耦合到第三磁体3403c。在一些实施例中，将供应轨201b耦合到模板化层522（其耦合到磁体3403c）。在一些实施例中，将接地供应提供给互连201b，而将电力供应（正的或负的）提供给互连201a。图35-42图示根据本公开的一些实施例的四元上阈值逻辑门（门0、门1、门2和门3）。图35-38是指逻辑门0。图39-42是指逻辑门1，其对应于asl器件3400沿着点线aa’的横截面，其中磁化对应于特定阈值。根据一些实施例，对于每个四元上阈值逻辑门1，第三磁体3403c的磁化固定在-x方向（即，磁化状态3）上。图44-47是指对应于图43的asl器件4300的逻辑门2。图49-52是指对应于图48的asl器件4800的逻辑门3。以下的表8示出了四元上阈值逻辑门（门0、门1、门2和门3）的真值表。表8图35-38图示根据本公开的一些实施例的根据一些实施例的四元上阈值逻辑门0。图35图示根据本公开的一些实施例的asl器件3500的顶视图，其中输入4状态磁体3503a具有取向‘0’（即，+x方向）并且固定输出磁体3503b具有取向‘3’（即，-x方向）。根据一些实施例，asl器件3500形成表8的四元上阈值逻辑门0。在一些实施例中，4状态磁体3503a耦合到金属互连3506a，其形成输入互连。在一些实施例中，金属互连3506b耦合到固定输出磁体3503b，其形成输出互连。用于金属互连3506a/b的材料与用于电荷/自旋互连206a/b/c的材料相似。asl器件3500具有固定的逻辑，其总是产生沿着方向‘3’磁化的输出磁体。图36图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘1’（即，+y方向）和输出4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）的asl器件3600的顶视图。要指出的是，图36的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件3600形成表8的四元上阈值逻辑门0。asl器件3600具有固定的逻辑，其总是产生沿着方向‘3’磁化的输出磁体而不管输入磁体3503a的磁化如何。图37图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘2’（即，-y方向）和输出4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）的asl器件3700的顶视图。要指出的是，图37的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件3700形成表8的四元上阈值逻辑门0。asl器件3700具有固定的逻辑，其总是产生沿着方向‘3’磁化的输出磁体而不管输入磁体3503a的磁化如何。图38图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）和输出4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）的asl器件3800的顶视图。要指出的是，图38的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件3800形成表8的四元上阈值逻辑门0。asl器件3800具有固定的逻辑，其总是产生沿着方向‘3’磁化的输出磁体而不管输入磁体3503a的磁化如何。图39-42图示根据本公开的一些实施例的四元上阈值逻辑门1，其对应于图34的asl器件3400沿着点线aa’的横截面，其中磁化对应于特定阈值。要指出的是，图39-42的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。对于图39-42，互连或金属201a和互连201b依赖于负供应（例如，-vdd）。与asl门相似，此处接地定位于通道206b下面。图39图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘0’（即，+x方向）和参考固定磁体取向‘3’（即，-x方向）的图34的asl器件3400的横截面aa’的顶视图3900。要指出的是，图39的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件3900形成表8的四元上阈值逻辑门1。asl器件3900是asl器件3400沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体3403c是具有在-x方向上（或者沿着状态‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化沿着方向‘0’（即，+x方向）。图40图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘1’（即，+y方向）和参考固定磁体取向‘3’（即，-x方向）的图34的asl器件的横截面aa’的顶视图4000。要指出的是，图40的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件4000形成表8的四元上阈值逻辑门1。asl器件4000是asl器件3400沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘1’（即，沿着+y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体3403c是具有在-x方向上（或者沿着方向‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在-x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化沿着方向‘3’（即，-x方向）。在一些实施例中，asl器件4000使用在-x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件4000，输出磁体3403b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体3403b的磁化方向在方向‘3’（即，-x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘1’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。图41图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘2’（即，-y方向）和参考固定磁体取向‘3’（即，-x方向）的图34的asl器件3400的横截面aa’的顶视图4100。要指出的是，图41的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件4100形成表8的四元上阈值逻辑门1。asl器件4100是asl器件3400沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘2’（即，沿着-y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体3403c是具有在-x方向上（或者沿着方向‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化总是沿着方向‘3’（即，-x方向）。在一些实施例中，asl器件4100使用在-x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件4100，输出磁体3403b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体3403b的磁化方向在方向‘3’（即，-x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘2’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。图42图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）和参考固定磁体取向‘3’（即，-x方向）的图34的asl器件3400的横截面aa’的顶视图4200。要指出的是，图42的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件4200形成表8的四元上阈值逻辑门1。asl器件4200是asl器件3400沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘3’（即，沿着-x轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体3403c是具有在-x方向上（或者沿着方向‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化总是沿着方向‘3’（即，-x方向）。在一些实施例中，asl器件4200使用在-x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件4200，输出磁体3403b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体3403b的磁化方向在方向‘3’（即，-x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘3’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。图43图示根据本公开的一些实施例的作为表8的门2的四元上阈值asl器件4300的3d视图。要指出的是，图43的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。与图34相比，通路207和互连206b分裂为通路207a/b和互连206b/c。在一些实施例中，互连206b通过对应的界面层504a和504c耦合输入磁体203a与倾斜的磁体4303。在一些实施例中，互连206c分别通过对应的界面层504c和504b耦合倾斜的磁体4303与输出磁体3403b，使得在互连206b和206c之间存在间隙（例如，填充有氧化物）。在一些实施例中，输出磁体3403b可经由互连206d连接到另一个器件。在一些实施例中，互连201b耦合到通路207a和207b。在一些实施例中，互连201b耦合到接地。在一些实施例中，互连201a耦合到电力供应（例如，取决于期望的逻辑，负电力供应–vdd或正电力供应+vdd）。在一些实施例中，模板层504c由与模板材料504a相同的材料形成，并且具有与模板层504a相同的功能（例如，使倾斜的磁体4303模板化）。在一些实施例中，模板层522a也邻近于倾斜的磁体4303，使得倾斜的磁体4303从底侧和顶侧模板化。在一些实施例中，模板层522a与模板层522相同，如果没有成为模板层522的一个倾斜区段的话。在一些实施例中，倾斜的磁体4303相对于输入磁体203a和输出磁体3403b倾斜45o（或大体上45o）以区分逻辑状态（0,1）和（2,3）。在一些实施例中，倾斜的磁体4303形成中间级，其使用具有单轴各向异性或形状各向异性的双稳定磁体。在一些实施例中，倾斜的磁体4303是包括从由以下各项组成的组中选择的材料的2轴自由磁体：fe、ni、co及其合金，磁性绝缘体和形式为x2yz的heusler合金。在一些实施例中，倾斜的磁体4303可以具有两个可能的状态——一个沿着+450（例如，在xy平面的第一象限中）以及另一个沿着+450（例如，在xy平面的第三象限）。在一些实施例中，来自输入磁体203a的注入自旋电流将中间级磁体4304切换至x+y矢量方向或者–x-y矢量方向，其然后由输出磁体3403b分辨成+/-x方向。图44-47图示对应于通过图43的通过asl器件4300的横截面bb-bb’的表8的四元上阈值逻辑门2。要指出的是，图44-47的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。对于图44-47，互连201a耦合到负电力供应（例如，-vdd）。图44图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘0’（即，+x方向）的图43的asl器件4300的横截面bb-bb’的顶视图4400。要指出的是，图44的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。在一些实施例中，当自旋电流注入到具有在方向‘0’上的磁化的输入4状态磁体203a中时，倾斜的磁体4303产生沿着+450的磁化，如示出的那样。照此，互连206c中的自旋电流使输出磁体3403b产生沿着方向‘0’的磁化。图45图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘1’（即，+y方向）的图43的asl器件4300的横截面bb-bb’的顶视图4500。要指出的是，图45的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。在一些实施例中，当自旋电流注入到具有在方向‘1’上的磁化的输入4状态磁体203a中时，倾斜的磁体4303产生沿着+450的磁化，如示出的那样。照此，互连206c中的自旋电流使输出磁体3403b产生沿着方向‘0’的磁化。图46图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘2’（即，-y方向）的图43的asl器件4300的横截面bb-bb’的顶视图4600。要指出的是，图46的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。在一些实施例中，当自旋电流注入到具有在方向‘2’上的磁化的输入4状态磁体203a中时，倾斜的磁体4303产生沿着-450的磁化，如示出的那样。照此，互连206c中的自旋电流使输出磁体3403b产生沿着方向‘3’的磁化。图47图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）的图43的asl器件4300的横截面bb-bb’的顶视图4700。要指出的是，图47的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。在一些实施例中，当自旋电流注入到具有在方向‘3’上的磁化的输入4状态磁体203a中时，倾斜的磁体4303产生沿着-450的磁化，如示出的那样。照此，互连206c中的自旋电流使输出磁体3403b产生沿着方向‘3’的磁化。虽然图44-47的实施例描述了其中互连201a耦合到负电力供应（例如，-vdd）的四元上阈值门2，但是根据一些实施例，当互连201a耦合到正电力供应（例如，+vdd）时实现用于对于输出磁体3403b的磁化的相同结果。在一些实施例中，当器件4300的互连201a耦合到正电力供应时并且当自旋电流注入到具有在方向‘0’上的磁化的输入4状态磁体203a中时，倾斜的磁体4303产生沿着-450（与在图44中示出的+450相反）的磁化。照此，互连206c中的自旋电流使输出磁体3403b产生沿着方向‘0’的磁化。在一些实施例中，当器件4300的互连201a耦合到正电力供应时并且当自旋电流注入到具有在方向‘1’上的磁化的输入4状态磁体203a中时，倾斜的磁体4303产生沿着-450（与在图45中示出的+450相反）的磁化。照此，互连206c中的自旋电流使输出磁体3403b产生沿着方向‘0’的磁化。在一些实施例中，当器件4300的互连201a耦合到正电力供应时并且当自旋电流注入到具有在方向‘2’上的磁化的输入4状态磁体203a中时，倾斜的磁体4303产生沿着+450（与在图46中示出的-450相反）的磁化。照此，互连206c中的自旋电流使输出磁体3403b产生沿着方向‘3’的磁化。在一些实施例中，当器件4300的互连201a耦合到正电力供应时并且当自旋电流注入到具有在方向‘3’上的磁化的输入4状态磁体203a中时，倾斜的磁体4303产生沿着+450（与在图47中示出的-450相反）的磁化。照此，互连206c中的自旋电流使输出磁体3403b产生沿着方向‘3’的磁化。图48图示根据本公开的一些实施例的作为表8的门3的四元上阈值逻辑器件4800的3d视图。要指出的是，图48的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。图48与图34相似，除了用固定磁体4803c取代固定磁体3403c之外，在这里，固定磁体4803c具有在方向‘0’上（即，沿着+x轴）的磁化。在一些实施例中，固定磁体4803c包括从由以下各项组成的组中选择的材料：fe、ni、co及其合金，磁性绝缘体和形式为x2yz的heusler合金。图49-52图示根据本公开的一些实施例的表8的门3的四元上阈值逻辑器件，其对应于将负电力供应（-vdd）用于互连201a和201b的图48的asl器件4800。图49图示根据本公开的一些实施例的表8的门3的四元上阈值逻辑器件4900，其对应于使用负电力供应的图48的asl器件4800。要指出的是，图49的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件4900形成表8的四元上阈值逻辑门3。asl器件4900是asl器件4800沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体4803c是具有在+x方向上（或者沿着磁化状态‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化沿着方向‘0’（即，+x方向）。图50图示根据本公开的一些实施例的表8的门3的四元上阈值逻辑器件5000，其对应使用负电力供应的图48的asl器件4800。要指出的是，图50的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件5000形成表8的四元上阈值逻辑门3。asl器件5000是asl器件4800沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘1’（即，沿着+y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体4803c是具有在+x方向上（或者沿着方向‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件5000使用在+x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件5000，输出磁体3403b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体3403b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘1’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。图51图示根据本公开的一些实施例的表8的门3的四元上阈值逻辑器件5100，其对应使用负电力供应的图48的asl器件4800。要指出的是，图51的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件5100形成表8的四元上阈值逻辑门3。asl器件5100是asl器件4800沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘2’（即，沿着-y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体4803c是具有在+x方向上（或者沿着方向‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件5100使用在+x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件5100，输出磁体3403b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体3403b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘2’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。图52图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）和参考固定磁体取向‘0’（即，+x方向）的图48的asl器件4800的横截面aa’的顶视图5200。要指出的是，图52的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件5200形成表8的四元上阈值逻辑门3。asl器件5200是asl器件4800沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘3’（即，沿着-x轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体4803c是具有在+x方向上（或者沿着方向‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化总是沿着方向‘3’（即，-x方向）。在一些实施例中，asl器件5200使用在+x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件5200，输出磁体3403b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体3403b的磁化方向在方向‘3’（即，-x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘3’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。图53-56图示根据本公开的一些实施例的对应于将正电力供应（+vdd）用于互连201a和201b的图48的asl器件4800的表8的四元上阈值逻辑门3。图53图示根据本公开的一些实施例的对应使用正电力供应的图48的asl器件4800的表8的门3的四元上阈值逻辑器件5300。要指出的是，图53的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件5300形成表8的四元上阈值逻辑门3。asl器件5300是asl器件4800沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体4803c是具有在+x方向上（或者沿着状态‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化沿着方向‘3’（即，-x方向）。图54图示根据本公开的一些实施例的对应于使用正电力供应的图48的asl器件4800的表8的门3的四元上阈值逻辑器件5400。要指出的是，图54的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件5400形成表8的四元上阈值逻辑门3。asl器件5400是asl器件4800沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘1’（即，沿着+y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体4803c是具有在+x方向上（或者沿着方向‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化总是沿着方向‘3’（即，-x方向）。在一些实施例中，asl器件5400使用在+x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件5400，输出磁体3403b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体3403b的磁化方向在方向‘3’（即，-x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘1’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。图55图示根据本公开的一些实施例的对应于使用正电力供应的图48的asl器件4800的门3的四元上阈值逻辑器件5500。要指出的是，图55的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件5500形成表8的四元上阈值逻辑门3。asl器件5500是asl器件4800沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘2’（即，沿着-y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体4803c是具有在+x方向上（或者沿着方向‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化总是沿着方向‘3’（即，-x方向）。在一些实施例中，asl器件5500使用在+x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件5500，输出磁体3403b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体3403b的磁化方向在方向‘3’（即，-x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘2’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。图56图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）和参考固定磁体取向‘0’（即，+x方向）并且使用正电力供应的图48的asl器件4800的横截面aa’的顶视图5600。要指出的是，图56的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件5600形成表8的四元上阈值逻辑门3。asl器件5600是asl器件4800沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘3’（即，沿着-x轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体4803c是具有在+x方向上（或者沿着方向‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件5600使用在+x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件5600，输出磁体3403b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体3403b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘3’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。图57-60图示根据本公开的一些实施例的对应将正电力供应（+vdd）用于互连201a和201b的图34的asl器件的表8的四元上阈值逻辑门1。图57图示根据本公开的一些实施例的对应于使用正电力供应的图34的asl器件3400的表8的门1的四元上阈值逻辑器件5700。要指出的是，图57的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件5700形成表8的四元上阈值逻辑门1。asl器件5700是asl器件3400沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体3403c是具有在-x方向上（或者沿着状态‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化沿着方向‘0’（即，+x方向）。图58图示根据本公开的一些实施例的对应使用正电力供应的图34的asl器件3400的门1的四元上阈值逻辑器件5800。要指出的是，图58的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件5800形成表8的四元上阈值逻辑门1。asl器件5800是asl器件3400沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘1’（即，沿着+y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体3403c是具有在-x方向上（或者沿着方向‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件5800使用在-x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件5800，输出磁体3403b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体3403b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘1’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。图59图示根据本公开的一些实施例的对应于使用正电力供应的图34的asl器件3400的表8的门1的四元上阈值逻辑器件5900。要指出的是，图59的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件5900形成表8的四元上阈值逻辑门1。asl器件5900是asl器件3400沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘2’（即，沿着-y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体3403c是具有在-x方向上（或者沿着方向‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件5900使用在-x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件5900，输出磁体3403b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体3403b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘2’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。图60图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）和参考固定磁体取向‘3’（即，-x方向）使用正电力供应的图34的asl器件3400的横截面aa’的顶视图6000。要指出的是，图52的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件6000形成表8的四元上阈值逻辑门1。asl器件6000是asl器件3400沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘3’（即，沿着-x轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体3403b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体3403c是具有在-x方向上（或者沿着方向‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体3403b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件6000使用在-x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件6000，输出磁体3403b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体3403b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘3’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。四元下阈值门以下的表9示出了四元下阈值逻辑门（即，门0、门1、门2和门3）的真值表。表：9四元下阈值门图61-79分别图示根据本公开的一些实施例的如在表9中描述的四元下阈值逻辑门：门0、门1、门2和门3。图61a图示根据本公开的一些实施例的可操作以执行下阈值逻辑门的逻辑之一的asl器件6100的3d视图。图61b图示根据本公开的一些实施例的可操作以执行下阈值逻辑门的逻辑之一的asl器件6120的3d视图。图62a、图63a、图64a和图65a是指根据本公开的一些实施例的对应于沿着横截面aa’的图61a的器件6100的四元下阈值逻辑门的表9的逻辑门0。图62b、图63b、图64b和图65b是指根据本公开的一些实施例的对应于沿着横截面aa’的图61b的器件6120的四元下阈值逻辑门的表9的逻辑门0。参考图11和34来描述图61a。根据一些实施例，与图11相比，通路207大体移动到互连206b的中间。在一些实施例中，用二轴自由磁体6103b取代第二4状态磁体203b。在一些实施例中，自由磁体6103b可以具有两个可能的状态（例如，在+x方向上的磁化或者在-x方向上的磁化）。在一些实施例中，2轴自由磁体6103b包括从由以下各项组成的组中选择的材料：fe、ni、co及其合金，磁性绝缘体和形式为x2yz的heusler合金。在一些实施例中，电力供应互连201a被分裂成互连201a和互连201c。在一些实施例中，互连201a耦合到模板层522a。在一些实施例中，模板层522a耦合到4状态自由磁体203a。模板层522a由与模板材料522相同的材料形成，并且具有与模板层522相同的功能（例如，使第一磁体203a模板化）。在一些实施例中，互连201a耦合到正电力供应+vdd。在一些实施例中，互连201c耦合到模板层522c。在一些实施例中，模板层522c耦合到2轴自由磁体6103b。模板层522c由与模板材料522相同的材料形成，并且具有与模板层522相同的功能（例如，使2轴自由磁体6103b模板化）。在一些实施例中，互连201c耦合到负电力供应-vdd。在一些实施例中，提供互连3401，其耦合到（或者定位得邻近于）通路207使得互连3401与互连206b正交。在一些实施例中，由与互连206b相同的材料形成互连3401。在一些实施例中，由任何非磁性传导材料形成互连3401。在一些实施例中，互连3401的一个端部耦合到通路207，而互连3401的另一个端部耦合到互连3406b。在一些实施例中，互连3401和3406b彼此正交使得互连3406b平行于互连206b。在一些实施例中，由与互连206b相同的材料形成互连3406b。在一些实施例中，模板层3404b耦合到（或者邻近于）互连3406b。模板层3404b由与模板材料504a相同的材料形成，并且具有与模板层504a相同的功能（例如，使第三磁体6103c模板化）。在一些实施例中，第三磁体6103c耦合到（或者邻近于）模板层3404b。在一些实施例中，第三磁体6103c是固定磁体（或钉扎磁体）。在一些实施例中，第三磁体6103c的磁化设置四元下阈值逻辑门6100的阈值。根据一些实施例，照此，针对一些阈值逻辑门，为第三磁体6103c设置唯一的磁化。在一些实施例中，将另一个模板化层522b耦合到第三磁体6103c。在一些实施例中，将供应轨201b耦合到模板化层522b（其耦合到磁体6103c）。在一些实施例中，在互连201b上提供负供应。在一些实施例中，接地定位于纳米磁体下面。根据一些实施例，对于表9的每个四元下阈值逻辑门0，第三磁体6103c的磁化固定在+x方向（即，磁化状态0）上。图62a、图63a、图64a和图65a是指根据本公开的一些实施例的对应于沿着横截面aa’的图61a的器件6100的四元下阈值逻辑门的表9的逻辑门0。图62a图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘0’（即，+x方向）和参考固定磁体取向‘0’（即，+x方向）的图61a的asl器件6100的横截面aa’的顶视图6200。要指出的是，图62a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件6200形成表9的四元下阈值逻辑门0。asl器件6200是asl器件6100沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体6103c是具有在+x方向上（或者沿着状态‘0’）的磁化的固定磁体。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是–vdd（负电力供应），并且互连201c上的电力供应是–vdd（负电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘3’（即，-x方向）。图63a图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘1’（即，+y方向）和参考固定磁体取向‘0’（即，+x方向）的图61a的asl器件6100的横截面aa’的顶视图6300。要指出的是，图63a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件6300形成表9的四元上阈值逻辑门0。asl器件6300是asl器件6100沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘1’（即，沿着+y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（例如，2状态或双稳定磁体），并且参考磁体6103c是具有在+x方向上（或者沿着方向‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件6300使用在+x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件6300，输出磁体6103b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体6103b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘1’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是+vdd（正电力供应），并且互连201c上的电力供应是–vdd（负电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘0’（即，+x方向）。图64a图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘2’（即，-y方向）和参考固定磁体取向‘0’（即，+x方向）的图61a的asl器件6100的横截面aa’的顶视图6400。要指出的是，图64a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件6400形成表9的四元上阈值逻辑门0。asl器件6400是asl器件6100沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘2’（即，沿着-y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（例如，2状态或双稳定磁体），并且参考磁体6103c是具有在+x方向上（或者沿着方向‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件6400使用在+x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件6400，输出磁体6103b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体6103b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘2’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是–vdd（负电力供应），并且互连201c上的电力供应是–vdd（负电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘0’（即，+x方向）。图65a图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）和参考固定磁体取向‘0’（即，+x方向）的图61a的asl器件6100的横截面aa’的顶视图6500。要指出的是，图65a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件6500形成表9的四元上阈值逻辑门0。asl器件6500是asl器件6100沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘3’（即，沿着-x轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体6103c是具有在+x方向上（或者沿着方向‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件6500使用在+x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件6500，输出磁体6103b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体6103b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘3’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是–vdd（负电力供应），并且互连201c上的电力供应是–vdd（负电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘0’（即，+x方向）。图61b图示根据本公开的一些实施例的可操作以执行下阈值逻辑门的逻辑之一的asl器件6120的3d视图。要指出的是，图61b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。为了不使图61b的实施例模糊，描述图61a与图61b之间的差异。在一些实施例中，代替向互连201b施加负电力供应-vdd，向互连201b施加正电力供应+vdd。在一些实施例中，用第三磁体6123c来取代第三磁体6103c，在这里第三磁体6123c是具有在-x轴（即，方向’3’）上的磁化的固定磁体。在功能上，asl器件6100与asl器件6120相同。图62b、图63b、图64b和图65b是指根据本公开的一些实施例的对应于沿着横截面aa’的图61b的器件6120的四元下阈值逻辑门的逻辑门0。图62b图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘0’（即，+x方向）和参考固定磁体取向‘3’（即，-x方向）的图61b的asl器件6120的横截面aa’的顶视图6220。要指出的是，图62b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件6220形成表9的四元下阈值逻辑门0。asl器件6220是asl器件6120沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（例如，2状态或双稳定磁体），并且参考磁体6123c是具有在-x方向上（或者沿着状态‘3’）的磁化的固定磁体。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是+vdd（正电力供应），并且互连201c上的电力供应是–vdd（负电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘3’（即，-x方向）。图63b图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘1’（即，+y方向）和参考固定磁体取向‘3’（即，-x方向）的图61b的asl器件6120的横截面aa’的顶视图6320。要指出的是，图63b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件6320形成表9的四元上阈值逻辑门0。asl器件6320是asl器件6120沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘1’（即，沿着+y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（例如，2状态或双稳定磁体），并且参考磁体6123c是具有在-x方向上（或者沿着方向‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件6320使用在-x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件6320，输出磁体6103b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体6103b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘1’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是+vdd（正电力供应），并且互连201c上的电力供应是–vdd（负电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘0’（即，+x方向）。图64b图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘2’（即，-y方向）和参考固定磁体取向‘3’（即，-x方向）的图61b的asl器件6120的横截面aa’的顶视图6420。要指出的是，图64b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件6420形成表9的四元上阈值逻辑门0。asl器件6420是asl器件6120沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘2’（即，沿着-y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体6123c是具有在-x方向上（或者沿着方向‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件6420使用在-x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件6420，输出磁体6103b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体6103b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘2’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是+vdd（正电力供应），并且互连201c上的电力供应是–vdd（负电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘0’（即，+x方向）。图65b图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）和参考固定磁体取向‘3’（即，-x方向）的图61b的asl器件6120的横截面aa’的顶视图6520。要指出的是，图65b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件6520形成表9的四元上阈值逻辑门0。asl器件6520是asl器件6120沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘3’（即，沿着-x轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体6103c是具有在-x方向上（或者沿着方向‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件6520使用在-x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件6520，输出磁体6103b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体6103b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘3’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是+vdd（正电力供应），并且互连201c上的电力供应是–vdd（负电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘0’（即，+x方向）。图66图示可操作以执行下阈值逻辑门的逻辑之一的asl器件6600的3d视图。要指出的是，图66的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。与图43相比，施加到asl器件6600的互连201a的电力供应是正电力供应（+vdd）。根据一些实施例，正电力供应（+vdd）提取与磁体对准的自旋极化。图67-70是指对应于沿着横截面aa’的器件6600的四元下阈值逻辑门的表9的逻辑门1。图67图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘0’（即，+x方向）的图66的asl器件6600的横截面bb-bb’的顶视图6700。要指出的是，图67的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。在一些实施例中，当向互连201a提供正供应时，并且当自旋电流注入到具有在方向‘0’上的磁化的输入4状态磁体203a中时，倾斜的磁体4303产生沿着-450的磁化，如示出的那样。照此，互连206c中的自旋电流使输出磁体3403b产生沿着方向‘3’的磁化。虽然图67-70的实施例描述了其中互连201a耦合到正电力供应（例如，+vdd）的表9的四元下阈值门1，但是根据一些实施例，当互连201a耦合到负电力供应（例如，-vdd）时实现用于对于输出磁体3403b的磁化的相同结果。图68图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘1’（即，+x方向）的图66的asl器件6600的横截面bb-bb’的顶视图6800。要指出的是，图68的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。在一些实施例中，当向互连201a提供正供应时，并且当自旋电流注入到具有在方向‘1’上的磁化的输入4状态磁体203a中时，倾斜的磁体4303产生沿着-450的磁化，如示出的那样。照此，互连206c中的自旋电流使输出磁体3403b产生沿着方向‘3’的磁化。图69图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘3’（即，+x方向）的图66的asl器件6600的横截面bb-bb’的顶视图6900。要指出的是，图69的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。在一些实施例中，当向互连201a提供正供应时，并且当自旋电流注入到具有在方向‘3’上的磁化的输入4状态磁体203a中时，倾斜的磁体4303产生沿着+450的磁化，如示出的那样。照此，互连206c中的自旋电流使输出磁体3403b产生沿着方向‘0’的磁化。图70图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘2’（即，+x方向）的图66的asl器件6600的横截面bb-bb’的顶视图7000。要指出的是，图70的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。在一些实施例中，当向互连201a提供正供应时，并且当自旋电流注入到具有在方向‘2’上的磁化的输入4状态磁体203a中时，倾斜的磁体4303产生沿着+450的磁化，如示出的那样。照此，互连206c中的自旋电流使输出磁体3403b产生沿着方向‘0’的磁化。图71a图示根据本公开的一些实施例的可操作以执行下阈值逻辑门的逻辑之一的asl器件7100的3d视图。根据一些实施例，与图61a相比，用固定磁体7103c来取代固定磁体6103c，在这里固定磁体7103c被钉扎在-x方向（即，方向‘3’）上。对于asl器件7100，互连201a被提供有正电力供应（+vdd），互连201b被提供有负电力供应（-vdd），并且互连201c被提供有正电力供应（+vdd）。图72a、图73a、图74a和图75a是指根据本公开的一些实施例的对应于沿着横截面aa’的图71a的器件7100的四元下阈值逻辑门的逻辑门3。图71b图示根据本公开的一些实施例的可操作以执行下阈值逻辑门的逻辑之一的asl器件7120的3d视图。根据一些实施例，与图61b相比，用固定磁体7123c来取代固定磁体6123c，在这里固定磁体7123c被钉扎在+x方向（即，方向‘0’）上。对于asl器件7120，互连201a被提供有正电力供应（+vdd），互连201b被提供有正电力供应（+vdd），并且互连201c被提供有正电力供应（+vdd）。图72b、图73b、图74b和图75b是指根据本公开的一些实施例的对应于沿着横截面aa’的图71b的器件7120的四元下阈值逻辑门的表9的逻辑门3。图72a图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）和参考固定磁体取向‘3’（即，-x方向）的图71a的asl器件7100的横截面aa’的顶视图7200。要指出的是，图72a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件7200形成表9的四元下阈值逻辑门3。asl器件7200是asl器件7100沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体7103c是具有在-x方向上（或者沿着状态‘3’）的磁化的固定磁体。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是–vdd（负电力供应），并且互连201c上的电力供应是+vdd（正电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘3’（即，-x方向）。图73a图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘1’（即，+y方向）和参考固定磁体取向‘3’（即，-x方向）的图71a的asl器件7100的横截面aa’的顶视图7300。要指出的是，图73a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件7300形成表9的四元上阈值逻辑门3。asl器件7300是asl器件7100沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘1’（即，沿着+y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体7103c是具有在-x方向上（或者沿着方向‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化总是沿着方向‘3’（即，-x方向）。在一些实施例中，asl器件7300使用在-x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件7300，输出磁体6103b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体6103b的磁化方向在方向‘3’（即，-x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘1’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是–vdd（负电力供应），并且互连201c上的电力供应是+vdd（正电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘3’（即，-x方向）。图74a图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘2’（即，-y方向）和参考固定磁体取向‘3’（即，-x方向）的图71a的asl器件7100的横截面aa’的顶视图7400。要指出的是，图74a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件7400形成表9的四元上阈值逻辑门3。asl器件7400是asl器件7100沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘2’（即，沿着-y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体7103c是具有在-x方向上（或者沿着方向‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化总是沿着方向‘3’（即，-x方向）。在一些实施例中，asl器件7400使用在-x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件7400，输出磁体6103b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体6103b的磁化方向在方向‘3’（即，-x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘2’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是–vdd（负电力供应），并且互连201c上的电力供应是+vdd（正电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘3’（即，-x方向）。图75a图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）和参考固定磁体取向‘3’（即，-x方向）的图71a的asl器件7100的横截面aa’的顶视图7500。要指出的是，图75a的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件7500形成表9的四元上阈值逻辑门3。asl器件7500是asl器件7100沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘3’（即，沿着-x轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体7103c是具有在-x方向上（或者沿着方向‘3’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件7500使用在-x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件7500，输出磁体6103b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体6103b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘3’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是–vdd（负电力供应），并且互连201c上的电力供应是+vdd（正电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘0’（即，+x方向）。图72b、图73b、图74b和图75b是指根据本公开的一些实施例的对应于沿着横截面aa’的图71b的器件7120的四元下阈值逻辑门的表9的逻辑门0。图72b图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘0’（即，+x方向）和参考固定磁体取向‘0’（即，+x方向）的图71b的asl器件7120的横截面aa’的顶视图7220。要指出的是，图72b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件7220形成表9的四元下阈值逻辑门3。asl器件7220是asl器件7120沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体7123c是具有在+x方向上（或者沿着磁化状态‘0’）的磁化的固定磁体。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是+vdd（正电力供应），并且互连201c上的电力供应是+vdd（正电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘3’（即，-x方向）。图73b图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘1’（即，+y方向）和参考固定磁体取向‘0’（即，+x方向）的图71b的asl器件7120的横截面aa’的顶视图7320。要指出的是，图73b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件7320形成表9的四元上阈值逻辑门3。asl器件7320是asl器件7120沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘1’（即，沿着+y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体7123c是具有在+x方向上（或者沿着方向‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化总是沿着方向‘3’（即，-x方向）。在一些实施例中，asl器件7320使用在+x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件7320，输出磁体6103b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体6103b的磁化方向在方向‘3’（即，-x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘1’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是+vdd（正电力供应），并且互连201c上的电力供应是+vdd（正电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘3’（即，-x方向）。图74b图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘2’（即，-y方向）和参考固定磁体取向‘0’（即，+x方向）的图71b的asl器件7120的横截面aa’的顶视图7420。要指出的是，图74b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件7420形成表9的四元上阈值逻辑门3。asl器件7420是asl器件7120沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘2’（即，沿着-y轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（例如，2状态或双稳定磁体），并且参考磁体7123c是具有在+x方向上（或者沿着方向‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化总是沿着方向‘3’（即，-x方向）。在一些实施例中，asl器件7420使用在+x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件7420，输出磁体6103b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体6103b的磁化方向在方向‘3’（即，-x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘2’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是+vdd（正电力供应），并且互连201c上的电力供应是+vdd（正电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘3’（即，-x方向）。图75b图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）和参考固定磁体取向‘0’（即，+x方向）的图71b的asl器件7120的横截面aa’的顶视图7520。要指出的是，图75b的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件7520形成表9的四元上阈值逻辑门3。asl器件7520是asl器件7120沿着点线aa’的顶视图。此处，输入磁体是具有沿着方向‘3’（即，沿着-x轴）的磁化的4状态磁体203a，输出磁体6103b是二轴（2状态或双稳定磁体），并且参考磁体7123c是具有在+x方向上（或者沿着方向‘0’）的磁化的固定磁体。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化总是沿着方向‘0’（即，+x方向）。在一些实施例中，asl器件7520使用在+x方向上输入的固定磁性自旋电流。这打破了对称性从而使逻辑门能够生成输出。对于asl器件7520，输出磁体6103b是具有仅仅指向一个方向的形状或晶体各向异性的双稳定磁体。在这种情况下，输出磁体6103b的磁化方向在方向‘0’（即，+x方向）上，不管由输入磁体203a（其在方向‘3’上磁化）接收到的输入自旋电流方向如何。此处，互连201a上的电力供应是+vdd（正电力供应），互连201b上的电力供应是+vdd（正电力供应），并且互连201c上的电力供应是+vdd（正电力供应）。在一些实施例中，互连201a上的正电力供应使输入磁体203a的有效磁化方向相对于输入自旋电流反向。在一些实施例中，当在+x方向上的输入自旋电流到达输入4状态磁体203a时，输出磁体6103b的磁化沿着方向‘0’（即，+x方向）。图76-79图示根据本公开的一些实施例的根据一些实施例的表9的四元上阈值逻辑门3。要指出的是，图76-79的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。图76图示根据本公开的一些实施例的asl器件7600的顶视图，其中输入4状态磁体7603a具有取向‘0’（即，+x方向）并且固定输出磁体7603b具有取向‘3’（即，-x方向）。根据一些实施例，asl器件7600形成表9的四元上阈值逻辑门3。在一些实施例中，4状态磁体7603a耦合到金属互连7606a，其形成输入互连。在一些实施例中，金属互连7606b耦合到固定输出磁体7603b，其形成输出互连。用于金属互连7606a/b的材料与用于电荷/自旋互连206a/b/c的材料相似。asl器件7600具有固定的逻辑，其总是产生沿着方向‘3’磁化的输出磁体。图77图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘1’（即，+y方向）和输出4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）的asl器件7700的顶视图。要指出的是，图77的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件7700形成表9的四元上阈值逻辑门3。在一些实施例中，4状态磁体7703a耦合到金属互连7706a，其形成输入互连。asl器件7700具有固定的逻辑，其总是产生沿着方向‘3’磁化的输出磁体而不管输入磁体7703a的磁化如何。图78图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘2’（即，-y方向）和输出4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）的asl器件7800的顶视图。要指出的是，图78的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件7800形成表9的四元上阈值逻辑门3。在一些实施例中，4状态磁体7803a耦合到金属互连7806a，其形成输入互连。asl器件7800具有固定的逻辑，其总是产生沿着方向‘3’磁化的输出磁体而不管输入磁体7803a的磁化如何。图79图示根据本公开的一些实施例的具有输入4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）和输出4状态磁体取向‘3’（即，-x方向）的asl器件7900的顶视图。要指出的是，图79的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，asl器件7900形成表9的四元上阈值逻辑门3。在一些实施例中，4状态磁体7903a耦合到金属互连7906a，其形成输入互连。asl器件7900具有固定的逻辑，其总是产生沿着方向‘3’磁化的输出磁体而不管输入磁体7903a的磁化如何。四元窗口文字门（16逻辑门）在一些实施例中，提供使用最小四元门或最大四元门实现的全套四元窗口文字门。在一些实施例中，用于窗口文字操作的门被实现为下阈值四元门或者上阈值四元门。图80a-j图示根据本公开的一些实施例的示出用于窗口文字门的输入和输出磁化的分立图表。图表的x轴是由4状态磁体形成的窗口文字门的输入磁化，而y轴是窗口文字门的4状态磁体的输出磁化。此处，axb是指窗口文字门逻辑，在这里‘a’是指输入磁化并且‘b’是指输出磁化。例如，axb是指以‘a’开始并且以‘b’结束的输入窗口。表10图示基于4值逻辑的窗口文字门的逻辑表。图80a将0x0图示为分立的图表。该图表图示当形成窗口文字门逻辑的4状态磁体的输入磁化在磁化方向‘0’之间时，则输出磁化固定在方向‘3’（即，-x方向）。图80b将0x1图示为分立的图表。该图表图示当形成窗口文字门逻辑的4状态磁体的输入磁化在磁化方向‘0’和‘1’之间时，则输出磁化固定在方向‘3’（即，-x方向）。图80c将0x2图示为分立的图表。该图表图示当形成窗口文字门逻辑的4状态磁体的输入磁化在磁化方向‘0’和‘2’之间时，则输出磁化固定在方向‘3’（即，-x方向）。图80d将0x3图示为分立的图表。该图表图示当形成窗口文字门逻辑的4状态磁体的输入磁化在磁化方向‘0’和‘3’之间时，则输出磁化固定在方向‘3’（即，-x方向）。在一些实施例中，针对图80a-d的逻辑门被实现为四元下阈值门（例如，表9的门0-3）。图80e将1x1图示为分立的图表。该图表图示当形成窗口文字门逻辑的4状态磁体的输入磁化在磁化方向‘1’之间时，则输出磁化是多数门功能。在一些实施例中，1x1=求和(0x1,1x3)。在一些实施例中，多数门功能是通过由表9的四元下阈值门的门1、表8的四元上阈值门的门1以及具有在‘0’方向（+x方向）上的磁化的固定磁体的组合形成的多数门实现的。由图81-84图示一个这样的多数门。在替换的实施例中，1x1=半补数(0x0)。图80f将1x2图示为分立的图表。该图表图示当形成窗口文字门逻辑的4状态磁体的输入磁化在磁化方向‘1’和‘2’之间时，则输出磁化是多数门功能。在一些实施例中，多数门功能是通过由表9的四元下阈值门的门2和表8的四元上阈值门的门1的组合形成的多数门实现的。由图85-88图示一个这样的多数门。图80g将1x3图示为分立的图表。该图表图示当形成窗口文字门逻辑的4状态磁体的输入磁化在磁化方向‘1’和‘3’之间时，则输出磁化依据表8的四元上阈值门的门1。图80h将2x2图示为分立的图表。该图表图示当形成窗口文字门逻辑的4状态磁体的输入磁化在磁化方向‘2’之间时，则输出磁化是多数门功能。在一些实施例中，2x2=求和(0x2,2x3)。在一些实施例中，多数门功能是通过由表9的四元下阈值门的门2、表8的四元上阈值门的门2以及具有在‘0’方向（+x方向）上的磁化的固定磁体的组合形成的多数门实现的。由图89-92图示一个这样的多数门。在替换的实施例中，2x2=半补数(3x3)。图80i将2x3图示为分立的图表。该图表图示当形成窗口文字门逻辑的4状态磁体的输入磁化在磁化方向‘2’和‘3’之间时，则输出磁化依据四元上阈值门的门2。图80j将3x3图示为分立的图表。该图表图示当形成窗口文字门逻辑的4状态磁体的输入磁化在磁化方向‘3’之间时，则输出磁化依据表8的四元上阈值门的门3。图81-84分别图示根据本公开的一些实施例的用来执行1x1窗口文字门逻辑的多数门的顶视图8100、8200、8300和8400。由奇数个输入和单个输出来实现多数门功能。在一些实施例中，实现图81的多数门8100以执行1x1窗口文字门逻辑。在一些实施例中，多数门8100包括第一输入磁体8101a、第二输入磁体8101b、第三输入磁体8101c（固定磁体）、输出磁体8103、第一金属互连8102a、第二金属互连8102b、第三金属互连8102c和第四互连8102d，其如示出的那样耦合在一起。用于磁体和互连的材料依据参考其他实施例和图描述的磁体和互连的材料。在一些实施例中，第一输入磁体8101a是四元下阈值门的门1的输出磁体。在一些实施例中，当四元下阈值门的门1的输入磁化在‘0’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元下阈值门的门1的该输出磁体形成第一输入磁体8101a（输入1）。在一些实施例中，第二输入磁体8101b是四元上阈值门的门1的输出磁体。在一些实施例中，当四元上阈值门的门1的输入磁化在‘0’方向上时，其输出磁体具有在‘0’方向上的磁化。根据一些实施例，四元上阈值门的该输出磁体形成第二输入磁体8101b（输入2）。在一些实施例中，第三输入磁体8101c是具有在‘0’方向上的磁化的固定磁体。在一些实施例中，来自输入磁体（输入1、输入2和输入3）的自旋电流传导通过它们各自的互连（例如，第一互连8102a、第二互连8102b和第三互连8102c）并且在互连8102d处组合以产生具有根据来自互连8102a、8102b和8102c的自旋电流中的多数的方向的自旋电流。根据一些实施例，互连8102d中的该结果得到的自旋电流确定输出磁体8103的磁化。在一些实施例中，由下阈值门1的输出、上阈值门1的输出和具有‘0’方向的固定磁体的多数功能来形成1x1窗口文字门逻辑。多数门8100图示当第一输入磁体8101a具有在方向‘3’上的磁化，第二输入磁体8101b具有在方向‘0’上的磁化并且第三输入磁体8101c具有在方向‘0’上的磁化以生成对于输出磁体8103的在方向‘0’上的磁化时的门。在一些实施例中，实现图82的多数门8200以执行1x1窗口文字门逻辑。在一些实施例中，多数门8200包括第一输入磁体8201a、第二输入磁体8201b、第三输入磁体8201c、输出磁体8203、第一金属互连8202a、第二金属互连8202b、第三金属互连8202c和第四互连8202d，其如示出的那样耦合在一起。用于磁体和互连的材料依据参考其他实施例和图描述的磁体和互连的材料。在一些实施例中，第一输入磁体8201a是四元下阈值门的门1的输出磁体。在一些实施例中，当四元下阈值门的门1的输入磁化在‘1’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元下阈值门的门1的该输出磁体形成第一输入磁体8201a（输入1）。在一些实施例中，第二输入磁体8201b是四元上阈值门的门1的输出磁体。在一些实施例中，当四元上阈值门的门1的输入磁化在‘1’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元上阈值门的该输出磁体形成第二输入磁体8201b（输入2）。在一些实施例中，第三输入磁体8201c是具有在‘0’方向上的磁化的固定磁体。在一些实施例中，来自输入磁体（输入1、输入2和输入3）的自旋电流传导通过它们各自的互连（例如，第一互连8202a、第二互连8202b和第三互连8202c）并且在互连8202d处组合以产生具有根据来自互连8202a、8202b和8202c的自旋电流中的多数的方向的自旋电流。根据一些实施例，互连8202d中的该结果得到的自旋电流确定输出磁体8203的磁化。在一些实施例中，由下阈值门1的输出、上阈值门1的输出和具有‘0’方向的固定磁体的多数功能来形成1x1窗口文字门逻辑。多数门8200图示当第一输入磁体8201a具有在方向‘3’上的磁化，第二输入磁体8201b具有在方向‘3’上的磁化并且第三输入磁体8201c具有在方向‘0’上的磁化以生成对于输出磁体8203的在方向‘3’上的磁化时的门。在一些实施例中，实现图83的多数门8300以执行1x1窗口文字门逻辑。在一些实施例中，多数门8300包括第一输入磁体8301a、第二输入磁体8301b、第三输入磁体8301c、输出磁体8303、第一金属互连8302a、第二金属互连8302b、第三金属互连8302c和第四互连8302d，其如示出的那样耦合在一起。用于磁体和互连的材料依据参考其他实施例和图描述的磁体和互连的材料。在一些实施例中，第一输入磁体8301a是四元下阈值门的门1的输出磁体。在一些实施例中，当四元下阈值门的门1的输入磁化在‘2’方向上时，其输出磁体具有在‘0’方向上的磁化。根据一些实施例，四元下阈值门的门1的该输出磁体形成第一输入磁体8301a（输入1）。在一些实施例中，第二输入磁体8301b是四元上阈值门的门1的输出磁体。在一些实施例中，当四元上阈值门的门1的输入磁化在‘2’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元上阈值门的该输出磁体形成第二输入磁体8301b（输入2）。在一些实施例中，第三输入磁体8301c是具有在‘0’方向上的磁化的固定磁体。在一些实施例中，来自输入磁体（输入1、输入2和输入3）的自旋电流传导通过它们各自的互连（例如，第一互连8302a、第二互连8302b和第三互连8302c）并且在互连8302d处组合以产生具有根据来自互连8302a、8302b和8302c的自旋电流中的多数的方向的自旋电流。根据一些实施例，互连8302d中的该结果得到的自旋电流确定输出磁体8303的磁化。在一些实施例中，由下阈值门1的输出、上阈值门1的输出和具有‘0’方向的固定磁体的多数功能来形成1x1窗口文字门逻辑。多数门8300图示当第一输入磁体8301a具有在方向‘0’上的磁化，第二输入磁体8301b具有在方向‘3’上的磁化并且第三输入磁体8301c具有在方向‘0’上的磁化以生成对于输出磁体8303的在方向‘0’上的磁化时的门。在一些实施例中，实现图84的多数门8400以执行1x1窗口文字门逻辑。在一些实施例中，多数门8400包括第一输入磁体8401a、第二输入磁体8401b、第三输入磁体8401c、输出磁体8403、第一金属互连8402a、第二金属互连8402b、第三金属互连8402c和第四互连8402d，其如示出的那样耦合在一起。用于磁体和互连的材料依据参考其他实施例和图描述的磁体和互连的材料。在一些实施例中，第一输入磁体8401a是四元下阈值门的门1的输出磁体。在一些实施例中，当四元下阈值门的门1的输入磁化在‘3’方向上时，其输出磁体具有在‘0’方向上的磁化。根据一些实施例，四元下阈值门的门1的该输出磁体形成第一输入磁体8401a（输入1）。在一些实施例中，第二输入磁体8401b是四元上阈值门的门1的输出磁体。在一些实施例中，当四元上阈值门的门1的输入磁化在‘3’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元上阈值门的该输出磁体形成第二输入磁体8401b（输入2）。在一些实施例中，第三输入磁体8401c是具有在‘0’方向上的磁化的固定磁体。在一些实施例中，来自输入磁体（输入1、输入2和输入3）的自旋电流传导通过它们各自的互连（例如，第一互连8402a、第二互连8402b和第三互连8402c）并且在互连8402d处组合以产生具有根据来自互连8402a、8402b和8402c的自旋电流中的多数的方向的自旋电流。根据一些实施例，互连8402d中的该结果得到的自旋电流确定输出磁体8403的磁化。在一些实施例中，由下阈值门1的输出、上阈值门1的输出和具有‘0’方向的固定磁体的多数功能来形成1x1窗口文字门逻辑。多数门8400图示当第一输入磁体8401a具有在方向‘0’上的磁化，第二输入磁体8401b具有在方向‘3’上的磁化并且第三输入磁体8401c具有在方向‘0’上的磁化以生成对于输出磁体8403的在方向‘0’上的磁化时的门。图85-88分别图示根据本公开的一些实施例的用来执行1x2窗口文字门逻辑的多数门的顶视图8500、8600、8700和8800。在一些实施例中，实现图85的多数门8500以执行1x2窗口文字门逻辑。在一些实施例中，多数门8500包括第一输入磁体8501a、第二输入磁体8501b、第三输入磁体8501c、输出磁体8503、第一金属互连8502a、第二金属互连8502b、第三金属互连8502c和第四互连8502d，其如示出的那样耦合在一起。用于磁体和互连的材料依据参考其他实施例和图描述的磁体和互连的材料。在一些实施例中，第一输入磁体8501a是四元下阈值门的门2的输出磁体。在一些实施例中，当四元下阈值门的门2的输入磁化在‘0’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元下阈值门的门2的该输出磁体形成第一输入磁体8501a（输入1）。在一些实施例中，第二输入磁体8501b是四元上阈值门的门1的输出磁体。在一些实施例中，当四元上阈值门的门1的输入磁化在‘0’方向上时，其输出磁体具有在‘0’方向上的磁化。根据一些实施例，四元上阈值门的该输出磁体形成第二输入磁体8501b（输入2）。在一些实施例中，第三输入磁体8501c是具有在‘0’方向上的磁化的固定磁体。在一些实施例中，来自输入磁体（输入1、输入2和输入3）的自旋电流传导通过它们各自的互连（例如，第一互连8502a、第二互连8502b和第三互连8502c）并且在互连8502d处组合以产生具有根据来自互连8502a、8502b和8502c的自旋电流中的多数的方向的自旋电流。根据一些实施例，互连8502d中的该结果得到的自旋电流确定输出磁体8503的磁化。在一些实施例中，由下阈值门2的输出、上阈值门1的输出和具有‘0’方向的固定磁体的多数功能来形成1x2窗口文字门逻辑。多数门8500图示当第一输入磁体8501a具有在方向‘3’上的磁化，第二输入磁体8501b具有在方向‘0’上的磁化并且第三输入磁体8501c具有在方向‘0’上的磁化以生成对于输出磁体8503的在方向‘0’上的磁化时的门。在一些实施例中，实现图86的多数门8600以执行1x2窗口文字门逻辑。在一些实施例中，多数门8600包括第一输入磁体8601a、第二输入磁体8601b、第三输入磁体8601c、输出磁体8603、第一金属互连8602a、第二金属互连8602b、第三金属互连8602c和第四互连8602d，其如示出的那样耦合在一起。用于磁体和互连的材料依据参考其他实施例和图描述的磁体和互连的材料。在一些实施例中，第一输入磁体8601a是四元下阈值门的门2的输出磁体。在一些实施例中，当四元下阈值门的门2的输入磁化在‘1’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元下阈值门的门2的该输出磁体形成第一输入磁体8601a（输入1）。在一些实施例中，第二输入磁体8601b是四元上阈值门的门1的输出磁体。在一些实施例中，当四元上阈值门的门1的输入磁化在‘1’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元上阈值门的该输出磁体形成第二输入磁体8601b（输入2）。在一些实施例中，第三输入磁体8601c是具有在‘0’方向上的磁化的固定磁体。在一些实施例中，来自输入磁体（输入1、输入2和输入3）的自旋电流传导通过它们各自的互连（例如，第一互连8602a、第二互连8602b和第三互连8602c）并且在互连8602d处组合以产生具有根据来自互连8602a、8602b和8602c的自旋电流中的多数的方向的自旋电流。根据一些实施例，互连8602d中的该结果得到的自旋电流确定输出磁体8603的磁化。在一些实施例中，由下阈值门2的输出、上阈值门1的输出和具有‘0’方向的固定磁体的多数功能来形成1x2窗口文字门逻辑。多数门8600图示当第一输入磁体8601a具有在方向‘3’上的磁化，第二输入磁体8601b具有在方向‘3’上的磁化并且第三输入磁体8601c具有在方向‘0’上的磁化以生成对于输出磁体8603的在方向‘0’上的磁化时的门。在一些实施例中，实现图87的多数门8700以执行1x2窗口文字门逻辑。在一些实施例中，多数门8700包括第一输入磁体8701a、第二输入磁体8701b、第三输入磁体8701c、输出磁体8703、第一金属互连8702a、第二金属互连8702b、第三金属互连8702c和第四互连8702d，其如示出的那样耦合在一起。用于磁体和互连的材料依据参考其他实施例和图描述的磁体和互连的材料。在一些实施例中，第一输入磁体8701a是四元下阈值门的门1的输出磁体。在一些实施例中，当四元下阈值门的门2的输入磁化在‘2’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元下阈值门的门2的该输出磁体形成第一输入磁体8701a（输入1）。在一些实施例中，第二输入磁体8701b是四元上阈值门的门1的输出磁体。在一些实施例中，当四元上阈值门的门1的输入磁化在‘2’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元上阈值门的该输出磁体形成第二输入磁体8701b（输入2）。在一些实施例中，第三输入磁体8701c是具有在‘0’方向上的磁化的固定磁体。在一些实施例中，来自输入磁体（输入1、输入2和输入3）的自旋电流传导通过它们各自的互连（例如，第一互连8702a、第二互连8702b和第三互连8702c）并且在互连8702d处组合以产生具有根据来自互连8702a、8702b和8702c的自旋电流中的多数的方向的自旋电流。根据一些实施例，互连8702d中的该结果得到的自旋电流确定输出磁体8703的磁化。在一些实施例中，由下阈值门2的输出、上阈值门1的输出和具有‘0’方向的固定磁体的多数功能来形成1x2窗口文字门逻辑。多数门8700图示当第一输入磁体8701a具有在方向‘3’上的磁化，第二输入磁体8701b具有在方向‘3’上的磁化并且第三输入磁体8701c具有在方向‘0’上的磁化以生成对于输出磁体8703的在方向‘3’上的磁化时的门。在一些实施例中，实现图88的多数门8800以执行1x2窗口文字门逻辑。在一些实施例中，多数门8800包括第一输入磁体8801a、第二输入磁体8801b、第三输入磁体8801c、输出磁体8803、第一金属互连8802a、第二金属互连8802b、第三金属互连8802c和第四互连8802d，其如示出的那样耦合在一起。用于磁体和互连的材料依据参考其他实施例和图描述的磁体和互连的材料。在一些实施例中，第一输入磁体8801a是四元下阈值门的门2的输出磁体。在一些实施例中，当四元下阈值门的门2的输入磁化在‘3’方向上时，其输出磁体具有在‘0’方向上的磁化。根据一些实施例，四元下阈值门的门2的该输出磁体形成第一输入磁体8801a（输入1）。在一些实施例中，第二输入磁体8801b是四元上阈值门的门1的输出磁体。在一些实施例中，当四元上阈值门的门1的输入磁化在‘3’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元上阈值门的该输出磁体形成第二输入磁体8801b（输入2）。在一些实施例中，第三输入磁体8801c是具有在‘0’方向上的磁化的固定磁体。在一些实施例中，来自输入磁体（输入1、输入2和输入3）的自旋电流传导通过它们各自的互连（例如，第一互连8802a、第二互连8802b和第三互连8802c）并且在互连8802d处组合以产生具有根据来自互连8802a、8802b和8802c的自旋电流中的多数的方向的自旋电流。根据一些实施例，互连8802d中的该结果得到的自旋电流确定输出磁体8803的磁化。在一些实施例中，由下阈值门2的输出、上阈值门1的输出和具有‘0’方向的固定磁体的多数功能来形成1x2窗口文字门逻辑。多数门8800图示当第一输入磁体8801a具有在方向‘0’上的磁化，第二输入磁体8801b具有在方向‘3’上的磁化并且第三输入磁体8801c具有在方向‘0’上的磁化以生成对于输出磁体8803的在方向‘3’上的磁化时的门。图89-92分别图示根据本公开的一些实施例的用来执行2x2窗口文字门逻辑的多数门的顶视图8900、9000、9100和9200。在一些实施例中，实现图89的多数门8900以执行2x2窗口文字门逻辑。在一些实施例中，多数门8900包括第一输入磁体8901a、第二输入磁体8901b、第三输入磁体8901c、输出磁体8903、第一金属互连8902a、第二金属互连8902b、第三金属互连8902c和第四互连8902d，其如示出的那样耦合在一起。用于磁体和互连的材料依据参考其他实施例和图描述的磁体和互连的材料。在一些实施例中，第一输入磁体8901a是四元下阈值门的门2的输出磁体。在一些实施例中，当四元下阈值门的门2的输入磁化在‘0’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元下阈值门的门2的该输出磁体形成第一输入磁体8901a（输入1）。在一些实施例中，第二输入磁体8901b是四元上阈值门的门2的输出磁体。在一些实施例中，当四元上阈值门的门2的输入磁化在‘0’方向上时，其输出磁体具有在‘0’方向上的磁化。根据一些实施例，四元上阈值门的该输出磁体形成第二输入磁体8901b（输入2）。在一些实施例中，第三输入磁体8901c是具有在‘0’方向上的磁化的固定磁体。在一些实施例中，来自输入磁体（输入1、输入2和输入3）的自旋电流传导通过它们各自的互连（例如，第一互连8902a、第二互连8902b和第三互连8902c）并且在互连8902d处组合以产生具有根据来自互连8902a、8902b和8902c的自旋电流中的多数的方向的自旋电流。根据一些实施例，互连8902d中的该结果得到的自旋电流确定输出磁体8903的磁化。在一些实施例中，由下阈值门2的输出、上阈值门2的输出和具有‘0’方向的固定磁体的多数功能来形成2x2窗口文字门逻辑。多数门8900图示当第一输入磁体8901a具有在方向‘3’上的磁化，第二输入磁体8901b具有在方向‘0’上的磁化并且第三输入磁体8901c具有在方向‘0’上的磁化以生成对于输出磁体8903的在方向‘0’上的磁化时的门。在一些实施例中，实现图90的多数门9000以执行2x2窗口文字门逻辑。在一些实施例中，多数门9000包括第一输入磁体9001a、第二输入磁体9001b、第三输入磁体9001c、输出磁体9003、第一金属互连9002a、第二金属互连9002b、第三金属互连9002c和第四互连9002d，其如示出的那样耦合在一起。用于磁体和互连的材料依据参考其他实施例和图描述的磁体和互连的材料。在一些实施例中，第一输入磁体9001a是四元下阈值门的门2的输出磁体。在一些实施例中，当四元下阈值门的门2的输入磁化在‘1’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元下阈值门的门2的该输出磁体形成第一输入磁体9001a（输入1）。在一些实施例中，第二输入磁体9001b是四元上阈值门的门2的输出磁体。在一些实施例中，当四元上阈值门的门2的输入磁化在‘1’方向上时，其输出磁体具有在‘0’方向上的磁化。根据一些实施例，四元上阈值门的该输出磁体形成第二输入磁体9001b（输入2）。在一些实施例中，第三输入磁体9001c是具有在‘0’方向上的磁化的固定磁体。在一些实施例中，来自输入磁体（输入1、输入2和输入3）的自旋电流传导通过它们各自的互连（例如，第一互连9002a、第二互连9002b和第三互连9002c）并且在互连9002d处组合以产生具有根据来自互连9002a、9002b和9002c的自旋电流中的多数的方向的自旋电流。根据一些实施例，互连9002d中的该结果得到的自旋电流确定输出磁体9003的磁化。在一些实施例中，由下阈值门2的输出、上阈值门2的输出和具有‘0’方向的固定磁体的多数功能来形成2x2窗口文字门逻辑。多数门9000图示当第一输入磁体9001a具有在方向‘3’上的磁化，第二输入磁体9001b具有在方向‘0’上的磁化并且第三输入磁体9001c具有在方向‘0’上的磁化以生成对于输出磁体9003的在方向‘0’上的磁化时的门。在一些实施例中，实现图91的多数门9100以执行2x2窗口文字门逻辑。在一些实施例中，多数门9100包括第一输入磁体9101a、第二输入磁体9101b、第三输入磁体9101c、输出磁体9103、第一金属互连9102a、第二金属互连9102b、第三金属互连9102c和第四互连9102d，其如示出的那样耦合在一起。用于磁体和互连的材料依据参考其他实施例和图描述的磁体和互连的材料。在一些实施例中，第一输入磁体9101a是四元下阈值门的门2的输出磁体。在一些实施例中，当四元下阈值门的门2的输入磁化在‘2’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元下阈值门的门2的该输出磁体形成第一输入磁体9101a（输入1）。在一些实施例中，第二输入磁体9101b是四元上阈值门的门2的输出磁体。在一些实施例中，当四元上阈值门的门2的输入磁化在‘2’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元上阈值门的该输出磁体形成第二输入磁体9101b（输入2）。在一些实施例中，第三输入磁体9101c是具有在‘0’方向上的磁化的固定磁体。在一些实施例中，来自输入磁体（输入1、输入2和输入3）的自旋电流传导通过它们各自的互连（例如，第一互连9102a、第二互连9102b和第三互连9102c）并且在互连9102d处组合以产生具有根据来自互连9102a、9102b和9102c的自旋电流中的多数的方向的自旋电流。根据一些实施例，互连9102d中的该结果得到的自旋电流确定输出磁体9103的磁化。在一些实施例中，由下阈值门2的输出、上阈值门2的输出和具有‘0’方向的固定磁体的多数功能来形成2x2窗口文字门逻辑。多数门9100图示当第一输入磁体9101a具有在方向‘3’上的磁化，第二输入磁体9101b具有在方向‘3’上的磁化并且第三输入磁体9101c具有在方向‘0’上的磁化以生成对于输出磁体9103的在方向‘3’上的磁化时的门。在一些实施例中，实现图92的多数门9200以执行2x2窗口文字门逻辑。在一些实施例中，多数门9200包括第一输入磁体9201a、第二输入磁体9201b、第三输入磁体9201c、输出磁体9203、第一金属互连9202a、第二金属互连9202b、第三金属互连9202c和第四互连9202d，其如示出的那样耦合在一起。用于磁体和互连的材料依据参考其他实施例和图描述的磁体和互连的材料。在一些实施例中，第一输入磁体9201a是四元下阈值门的门2的输出磁体。在一些实施例中，当四元下阈值门的门2的输入磁化在‘3’方向上时，其输出磁体具有在‘0’方向上的磁化。根据一些实施例，四元下阈值门的门2的该输出磁体形成第一输入磁体9201a（输入1）。在一些实施例中，第二输入磁体9201b是四元上阈值门的门2的输出磁体。在一些实施例中，当四元上阈值门的门2的输入磁化在‘3’方向上时，其输出磁体具有在‘3’方向上的磁化。根据一些实施例，四元上阈值门的该输出磁体形成第二输入磁体9201b（输入2）。在一些实施例中，第三输入磁体9201c是具有在‘0’方向上的磁化的固定磁体。在一些实施例中，来自输入磁体（输入1、输入2和输入3）的自旋电流传导通过它们各自的互连（例如，第一互连9202a、第二互连9202b和第三互连9202c）并且在互连9202d处组合以产生具有根据来自互连9202a、9202b和9202c的自旋电流中的多数的方向的自旋电流。根据一些实施例，互连9202d中的该结果得到的自旋电流确定输出磁体9203的磁化。在一些实施例中，由下阈值门2的输出、上阈值门2的输出和具有‘0’方向的固定磁体的多数功能来形成2x2窗口文字门逻辑。多数门9200图示当第一输入磁体9201a具有在方向‘0’上的磁化，第二输入磁体9201b具有在方向‘3’上的磁化并且第三输入磁体9201c具有在方向‘0’上的磁化以生成对于输出磁体9203的在方向‘0’上的磁化时的门。四元最大门——模式a、模式b图93图示根据本公开的一些实施例的最大门9300的3d视图。要指出的是，图93的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。在一些实施例中，最大门9300包括在两个互补操作状况期间注入自旋的两个固定磁性注入器9304和9305（使用固定磁体或者使用自旋霍尔效应的电荷至自旋变换）。用于固定磁体的材料可以依据参考各种实施例描述的固定磁体。在一些实施例中，最大门9300包括输入自旋互连9306a和9306e以及输出电荷互连9306l。在一些实施例中，最大门9300包括耦合到输入自旋互连的4状态输入自由磁体9322a和9303b。在一些实施例中，如参考其他实施例讨论的那样对4状态输入自由磁体9322a和9303b进行模板化。此处，针对4状态输入自由磁体的相关联的模板层是耦合到其相应磁体的9322a、9322b、9322c和9322d。在一些实施例中，输出互连9306l耦合到输出磁体9303c。在一些实施例中，输出磁体9303c是4状态自由磁体。在一些实施例中，如参考其他实施例讨论的那样对4状态自由输出磁体9303c进行模板化。此处，相关联的模板层是9322e和9322f。根据参考各种实施例描述的模板层来形成模板层9322a、9322b、9322c、9322d、9322e、9322f。在一些实施例中，模板层9322a形成在金属互连9301a之上。在一些实施例中，金属互连9301a耦合到电力供应（例如，负电力供应-vdd）。在一些实施例中，模板层9322b形成在金属互连9301b之上。在一些实施例中，金属互连9301b耦合到电力供应（例如，负电力供应-vdd）。在一些实施例中，模板层9322e形成在金属互连9301c之上。在一些实施例中，金属互连9301c耦合到电力供应（例如，负电力供应-vdd）。在一些实施例中，she/soc层沉积在磁体上（或其模板层上）以用于生成基于rashba效应的电荷电流。在一些实施例中，she/soc层9308a沉积在耦合到4状态输入自由磁体9303a的模板层9322b上。在一些实施例中，she/soc层9308b沉积在耦合到4状态输入自由磁体9303b的模板层9322d上。使用参考各种实施例描述的she材料来形成she/soc层9308a和9308b。在一些实施例中，输出互连9306i耦合到ishe/isoc层9310。在一些实施例中，ishe/isoc层9310经由模板层9322f耦合到输出4状态自由磁体9303c。在一些实施例中，接地供应被提供给she/soc层9308a和9308b。在一些实施例中，通路9307a形成在she/soc层9308a之上，然后互连9309a耦合到通路9307a的一个端部。在一些实施例中，通路9307b形成在she/soc层9308b之上，然后互连9309b耦合到通路9307b的一个端部。在一些实施例中，接地供应被提供给ishe/soc层9310。在一些实施例中，通路9307c形成在ishe/isoc层9310之上，然后互连9309c耦合到通路9307c的一个端部。在一些实施例中，互连9301c耦合到接地。在一些实施例中，在输入自旋互连与she/soc层之间存在间隙。根据一些实施例，该间隙可以填充有氧化物（例如，sio2）。例如，在互连9306与she/soc层9308a之间存在间隙，并且在互连9306和she/soc层9308b之间存在间隙。在一些实施例中，在最大门9300中提供四个主要传导路径。在一些实施例中，第一传导路径包括互连9306c、9306g和9306i。在一些实施例中，互连9306c的一个端部经由模板层9322g耦合到固定磁体9304。在一些实施例中，互连9306c的另一端部耦合到she/soc层9308a。在一些实施例中，互连9306g的一个端部耦合到she/soc层9308a，并且互连9306g的另一个端部耦合到she/soc层9308b。在一些实施例中，互连9306i的一个端部耦合到she/soc层9308b，并且互连9306g的另一个端部耦合到she/soc层9308c。在一些实施例中，互连9306k耦合到she/soc层9308c。在一些实施例中，互连9306k与互连9306i正交地延伸。在一些实施例中，第二传导路径包括互连9306b（电荷互连），其在一端部处耦合到she/soc层9308a并且在另一个端部处耦合到she/soc层9308d。在一些实施例中，互连9306b与互连9306c正交地延伸。在一些实施例中，第三传导路径包括互连9306f（电荷互连），其在一端部处耦合到she/soc层9308b并且在另一个端部处耦合到she/soc层9308e。在一些实施例中，互连9306f与互连9306g正交地延伸。在一些实施例中，第四传导路径包括互连9306d、9306h和9306j。在一些实施例中，互连9306d的一个端部经由模板层9322h耦合到固定磁体9305。在一些实施例中，互连9306d的另一端部耦合到she/soc层9308d。在一些实施例中，互连9306h的一个端部耦合到she/soc层9308d，并且互连9306h的另一个端部耦合到she/soc层9308e。在一些实施例中，互连9306j的一个端部耦合到she/soc层9308e，并且互连9306j的另一个端部耦合到she/soc层9308f。在一些实施例中，she/soc层9308f经由模板层9310耦合到输出自由磁体9303c。在一些实施例中，在she/soc层9308f与she/soc层9310之间存在间隙。在一些实施例中，第四传导的互连是自旋互连。图94图示根据本公开的一些实施例的最大门9300的顶视图9400。要指出的是，图94的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。最大门9300的互连9306a和9306e上的自旋输入电流首先分别经由自旋轨道效应堆叠9308a和9308b而被转换成电荷。在一些实施例中，第一传导路径的垂直导线/互连9306c/g/i沿着方向‘0’或‘3’（+x或-x方向，分别地）将自旋从磁性输入1和2运载至电荷转换信息。该电流被标记为，其是在x方向上的电流分量，在这里：。在一些实施例中，第二和第三传导路径的水平导线9806b和9306f分别运载从分别沿着方向‘1’和‘2’的磁性输入2和1的自旋至电荷转换信息。例如，互连9306b中的电流是，其是在y方向上的电流，在这里：。在一些实施例中，导线或互连9306k运载由于soc层9308c而从垂直导线9306c/g/i注入导线9306k中的自旋电流。在一些实施例中，垂直导线9306d/h/j运载分别由于soc层9308b、soc层9308a而从水平导线9306f和9306b注入垂直导线9306d/h/j中的自旋电流。表11是最大门9300的真值表。表：11最大门9300表11图示输入1（即，在互连9306e中的自旋）和输入2（即，在互连9306a中的自旋）的自旋方向和输出磁体9303c的对应磁化方向。根据一些实施例，存在最大门的由输入表征的两个操作模式——模式1和模式2。在一些实施例中，在模式1中，两个输入（即，输入1和输入2）具有均为‘1’或‘2’的自旋方向。模式1被图示为表11中的共享中心区。在一些实施例中，在模式2中，两个输入（即，输入1和输入2）具有不是均为‘1’或‘2’的自旋方向（例如，输入自旋是方向‘0’和‘3’中的任一）。在一些实施例中，固定磁体9304和9305（或其等同soc实现）在其特定操作模式下操作。在一些实施例中，在操作模式2期间，固定磁体9304沿着方向‘3’（即，沿着-x方向）钉扎并且注入电荷或偏置。在一些实施例中，在操作模式1期间，固定磁体9305沿着方向‘2’（即，沿着-y方向）钉扎并且注入自旋或偏置。在一些实施例中，在模式1期间，铁磁体9304关闭（即，供应未施加到该磁体），并且导线9306c/g/i上的信号接近于零，因为导线9306g从磁体的‘0’和‘3’状态转换信息。在一些实施例中，导线9306f和9306b运载与y方向上的磁化成比例的电荷电流。因此，自旋电流被注入到处于逻辑‘1’或‘2’方向上的互连9306d/h/j中。除非来自导线9306f和9306b的两个自旋电流都是‘1’，否则从铁磁体9305的自旋注入的存在产生输出‘2’。在一些实施例中，在模式2期间，铁磁体9305关闭，并且导线9306c/g/i的信号仅由导线9306f和导线9306b来确定。当输入中的至少一个是‘3’时，由于来自铁磁体9304的电流的存在，导线9306c/g/i产生净正电流。每当输入中的任一个是‘3’时，这都导致输出为‘3’。在一些实施例中，当两个输入都是‘0’时，输出是零，因为导线9306c/g/i由输入来支配。模式2的一个特殊情况是其中输入之一是‘0’或‘3’并且输入之一是‘1’或‘2’的情况。在这种情况下，输入‘0’的效果由固定磁体9304无效。在状态‘1’或‘2’下的由磁体9308a/b注入的自旋电流支配最终电流，从而导致如在真值表中识别的切换。这完成最大门的所有条目。在一些实施例中，针对四元逻辑的最小门在结构上是相同的，除了偏置中的电荷和操作模式之外。图95-106图示根据一些实施例的偏置用于模式1和2的最大门9300的顶视图。要指出的是，图95-106的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。图95图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在+y方向上的输入（即，两个输入都在方向‘1’上）的最大门9300的顶视图9500。这种情况是模式1情况。在这种情况下，到固定磁体9304的供应关闭，而到固定磁体9305的供应接通。此处，输入磁体9306e和9306a在方向‘1’上磁化，并且输出磁体9303c在方向‘1’上磁化。电流，因为输入自旋电流没有在x方向上的自旋。在y方向上的输入电流生成电流。图96图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在-y方向上（即，在方向‘2’上）的输入1和在+y方向上（即，在方向‘1’上）的输入2的最大门9300的顶视图9600。这种情况是模式1情况。在这种情况下，到固定磁体9304的供应关闭，而到固定磁体9305的供应接通。此处，输入磁体9306e在方向‘2’上磁化，因为输入自旋在-y方向上。第二输入磁体9306a在方向‘1’上磁化，因为输入自旋在+y方向上。输出磁体9303c在方向‘2’上磁化。电流，因为输入自旋电流没有在x方向上的自旋。在y方向上的输入电流生成电流。图97图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在+y方向上（即，在方向‘1’上）的输入1和在-y方向上（即，在方向‘2’上）的输入2的最大门9300的顶视图9700。这种情况是模式1情况。在这种情况下，到固定磁体9304的供应关闭，而到固定磁体9305的供应接通。此处，输入磁体9306e在方向‘1’上磁化，因为输入自旋在+y方向上。第二输入磁体9306a在方向‘2’上磁化，因为输入自旋在-y方向上。输出磁体9303c在方向‘2’上磁化。电流，因为输入自旋电流没有在x方向上的自旋。在y方向上的输入电流生成电流。图98图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在-y方向上的输入（即，两个输入都在方向‘2’上）的最大门9300的顶视图9800。这种情况是模式1情况。在这种情况下，到固定磁体9304的供应关闭，而到固定磁体9305的供应接通。此处，输入磁体9306e在方向‘2’上磁化，因为输入自旋在-y方向上。第二输入磁体9306a在方向‘2’上磁化，因为输入自旋在-y方向上。输出磁体9303c在方向‘2’上磁化。电流，因为输入自旋电流没有在x方向上的自旋。在y方向上的输入电流生成电流。图99图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在+x方向上的输入（即，两个输入都在方向‘0’上）的最大门9300的顶视图9900。这种情况是模式2情况。在这种情况下，到固定磁体9305的供应关闭，而到固定磁体9304的供应接通。此处，输入磁体9306e在方向‘0’上磁化，因为输入自旋在+x方向上。第二输入磁体9306a在方向‘0’上磁化，因为输入自旋在+x方向上。输出磁体9303c在方向‘0’上磁化。电流，因为输入自旋电流没有在y方向上的自旋。在x方向上的输入电流生成电流。图100图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在+x方向上（即，在方向‘0’上）的输入1和在+y方向上（即，在方向‘1’上）的输入2的最大门9300的顶视图10000。这种情况是模式2情况。在这种情况下，到固定磁体9305的供应关闭，而到固定磁体9304的供应接通。此处，输入磁体9306e在方向‘0’上磁化，因为输入自旋在+x方向上。第二输入磁体9306a在方向‘1’上磁化，因为输入自旋在+y方向上。输出磁体9303c在方向‘1’上磁化。针对互连9306f的电流，因为输入自旋电流没有在y方向上的自旋。针对互连9306b的电流不为零，因为输入自旋电流具有在y方向上的自旋。在x方向上的输入电流生成电流。图101图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在+x方向上（即，在方向‘0’上）的输入1和在-y方向上（即，在方向‘2’上）的输入2的最大门9300的顶视图10010。这种情况是模式2情况。在这种情况下，到固定磁体9305的供应关闭，而到固定磁体9304的供应接通。此处，输入磁体9306e在方向‘0’上磁化，因为输入自旋在+x方向上。第二输入磁体9306a在方向‘2’上磁化，因为输入自旋在-y方向上。输出磁体9303c在方向‘2’上磁化。针对互连9306f的电流，因为输入自旋电流没有在y方向上的自旋。针对互连9306b的电流不为零，因为输入自旋电流具有在y方向上的自旋。在x方向上的输入电流生成在互连9306i中的电流。图102图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在+x方向上（即，在方向‘0’上）的输入1和在-x方向上（即，在方向‘3’上）的输入2的最大门9300的顶视图10020。这种情况是模式2情况。在这种情况下，到固定磁体9305的供应关闭，而到固定磁体9304的供应接通。此处，输入磁体9306e在方向‘0’上磁化，因为输入自旋在+x方向上。第二输入磁体9306a在方向‘3’上磁化，因为输入自旋在-x方向上。输出磁体9303c在方向‘3’上磁化。电流，因为输入自旋电流没有在y方向上的自旋。在x方向上的输入电流生成电流。图103图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在-x方向上（即，在方向‘3’上）的输入1和在+x方向上（即，在方向‘0’上）的输入2的最大门9300的顶视图10030。这种情况是模式2情况。在这种情况下，到固定磁体9305的供应关闭，而到固定磁体9304的供应接通。此处，输入磁体9306e在方向‘3’上磁化，因为输入自旋在-x方向上。第二输入磁体9306a在方向‘0’上磁化，因为输入自旋在+x方向上。输出磁体9303c在方向‘3’上磁化。电流，因为输入自旋电流没有在y方向上的自旋。在x方向上的输入电流生成电流。图104图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在-x方向上（即，在方向‘3’上）的输入1和在+y方向上（即，在方向‘1’上）的输入2的最大门9300的顶视图10040。这种情况是模式2情况。在这种情况下，到固定磁体9305的供应关闭，而到固定磁体9304的供应接通。此处，输入磁体9306e在方向‘3’上磁化，因为输入自旋在-x方向上。第二输入磁体9306a在方向‘1’上磁化，因为输入自旋在+y方向上。输出磁体9303c在方向‘3’上磁化。针对互连9306f的电流，因为输入自旋电流没有在y方向上的自旋。针对互连9306b的电流不为零，因为输入自旋电流具有在y方向上的自旋。在x方向上的输入电流生成在互连9306i中的电流。图105图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在-x方向上（即，在方向‘3’上）的输入1和在-y方向上（即，在方向‘2’上）的输入2的最大门9300的顶视图10050。这种情况是模式2情况。在这种情况下，到固定磁体9305的供应关闭，而到固定磁体9304的供应接通。此处，输入磁体9306e在方向‘3’上磁化，因为输入自旋在-x方向上。第二输入磁体9306a在方向‘2’上磁化，因为输入自旋在-y方向上。输出磁体9303c在方向‘3’上磁化。针对互连9306f的电流，因为输入自旋电流没有在y方向上的自旋。针对互连9306b的电流不为零，因为输入自旋电流具有在y方向上的自旋。在x方向上的输入电流生成在互连9306i中的电流。图106图示根据本公开的一些实施例的被偏置以处理在-x方向上（即，在方向‘3’上）的输入1和在-x方向上（即，在方向‘3’上）的输入2的最大门9300的顶视图10060。这种情况是模式2情况。在这种情况下，到固定磁体9305的供应关闭，而到固定磁体9304的供应接通。此处，输入磁体9306e在方向‘3’上磁化，因为输入自旋在-x方向上。第二输入磁体9306a在方向‘3’上磁化，因为输入自旋在-x方向上。输出磁体9303c在方向‘3’上磁化。针对互连9306f/b的电流，因为输入自旋电流没有在y方向上的自旋。在x方向上的输入电流生成在互连9306i中的电流。3输入四元逻辑门图107图示根据本公开的一些实施例的其中一个输入为弱参考固定磁体的3输入四元门的顶视图10070。要指出的是，图107的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。在一些实施例中，3输入四元门包括第一4状态自由输入磁体107101a（也称为输入1（a））、第二4状态自由输入磁体107101b（也称为输入2（b）），第三2状态固定输入磁体107101c，金属互连107102a、107102d、107102c以及相对于其他磁体倾斜角度θ的2轴自由输出磁体107103。图107的3输入四元门形成多数门，在这里第三2状态固定输入磁体107101c提供相比于其他输入磁体的磁化的弱磁化。在一些实施例中，角度θ处于5度和40度的范围内。参考图108-177的实施例，角度θ是相对于互连107102d的长度（或者相对于输入磁体的长度）的17.458度。然而，实施例不限于那个角度，并且可以使用针对输出磁体107103的其他角度，使得取决于磁体107101a/b/c的输入磁化，输出磁体107103的磁化确定性地分辨某一磁化方向。在一些实施例中，参考或固定磁体107101c固定于+x方向（即，磁化方向‘0’）或者-x方向（即，磁化方向‘3’）。相对于输入磁体107101a和107101b的磁化强度，参考或固定磁体107101c具有更弱的磁化，其帮助分辨多数门功能使得输出磁体107103确定性地分辨其磁化在方向‘0’上还是方向‘3’上。材料方面，磁体107101a/b包括如参考4状态磁体讨论的材料，磁体107101c包括如参考固定平面内2状态磁体讨论的材料，并且输出磁体107103包括参考自由平面内2状态磁体讨论的材料。图108图示当参考固定磁体107101c固定在x方向（即，方向‘3’）上时与图107相关联的真值表，而图125图示当参考固定磁体107101c固定在+x方向（即，方向‘0’）上时与图107相关联的真值表。根据本公开的一些实施例，这些真值表可以用于形成各种逻辑门。图108图示根据本公开的一些实施例的当弱参考固定磁体具有沿着-x方向（即，在方向‘3’上）的磁化时图107的3输入四元门的真值表10080。要指出的是，图108的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。真值表10080的顶部第一行列举针对第一输入磁体107101a（例如，输入1（a））的四个可能的磁化。真值表10080的最左列列举针对第二输入磁体107101b（例如，输入2（b））的四个可能的磁化。在阴影框中示出输入磁化状况。其他剩余的框在每个框的左上角中图示磁体107103的根据第一和第二输入磁体107101a/b的磁化的输出磁化。本领域技术人员将领会到，图108的真值表是下阈值门的真值表沿着垂直轴（或y轴）的镜像图像或反映。图109-124图示根据本公开的一些实施例的分别实现图108的真值表的3输入四元门10090、10110、101111、101112、101113、101114、101115、101116、101117、101118、101119、101120、101121、101122、101123、101124。要指出的是，图109-124的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。图109图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘0’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有沿着方向‘0’的磁化，其压倒来自固定磁体109101c的弱磁化。图110图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘1’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘0’和‘1’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向方向‘1’推动输出磁体109103的结果产生的磁化。由于输出磁体109103是能够分辨磁化沿着‘0’还是‘3’方向的2状态磁体，所以金属互连107102d中的结果产生的自旋使输出倾斜磁体109103分辨其沿着方向‘0’的磁化。图111图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘2’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘0’和‘2’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘0’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图112图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘3’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘0’和‘3’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图113图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘0’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘0’和‘1’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘0’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图114图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘1’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化朝向‘1’的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘0’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图115图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘2’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘1’和‘2’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图116图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘3’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘1’和‘3’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图117图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘0’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘0’和‘2’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘0’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图118图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘1’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘1’和‘2’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图119图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘2’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化朝向‘2’的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图120图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘3’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘3’和‘2’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图121图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘0’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘0’和‘3’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图122图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘1’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘1’和‘3’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图123图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘2’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘2’和‘3’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图124图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘3’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘3’上的磁化。来自磁体109101c的在方向‘3’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图125图示根据本公开的一些实施例的当弱参考固定磁体具有沿着+x方向（即，在方向‘0’上）的磁化时图107的3输入四元门的真值表10125。要指出的是，图125的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。真值表10125的顶部第一行列举针对第一输入磁体107101a（例如，输入1（a））的四个可能的磁化。真值表10125的最左列列举针对第二输入磁体107101b（例如，输入2（b））的四个可能的磁化。在阴影框中示出输入磁化状况。其他剩余的框在每个框的左上角中图示磁体107103的根据第一和第二输入磁体107101a/b的磁化的输出磁化。本领域技术人员将领会到，图125的真值表是上阈值门的真值表沿着垂直轴（或y轴）的镜像图像或反映。图126-141图示根据本公开的一些实施例的分别实现图125的真值表的3输入四元门10126、10127、10128、10129、10130、10131、10132、10133、10134、10135、10136、10137、10138、10139、10140、10141。要指出的是，图126-141的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。图127图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘0’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有沿着方向‘0’的磁化，其压倒来自固定磁体109101c的弱磁化。图127图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘1’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘0’和‘1’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向方向‘1’推动输出磁体109103的结果产生的磁化。由于输出磁体109103是能够分辨磁化沿着‘0’还是‘3’方向的2状态磁体，所以金属互连107102d中的结果产生的自旋使输出倾斜磁体109103分辨其沿着方向‘0’的磁化。图128图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘2’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘0’和‘2’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘0’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图129图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘3’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘0’和‘3’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘0’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图130图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘0’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘0’和‘1’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘0’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图131图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘1’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化朝向‘1’的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘0’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图132图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘2’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘1’和‘2’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘0’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图133图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘3’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘1’和‘3’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图134图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘0’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘0’和‘2’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘0’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图135图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘1’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘1’和‘2’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘0’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图136图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘2’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化朝向‘2’的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图137图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘3’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘3’和‘2’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图138图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘0’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘0’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘0’和‘3’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘0’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图139图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘1’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘1’和‘3’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图140图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘2’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘2’和‘3’之间的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。图141图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流沿着方向‘3’。来自磁体109101a、109101b和109101c的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，金属互连107102d中的结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使倾斜输出磁体109103具有沿着方向‘3’的磁化，因为两个输入磁体具有将导致结果产生的磁化在方向‘3’上的磁化。来自磁体109101c的在方向‘0’上的固定弱磁化进一步朝向使输出倾斜磁体109103分辨其磁化沿着方向‘3’的方向推动输出磁体109103的结果产生的磁化。3输入四元下和上阈值门图142图示根据本公开的一些实施例的3输入四元门的顶视图10142，该3输入四元门具有作为弱参考固定磁体的一个输入以及与2输入四元门的第一输入相关联的反向器或者等同地补数逻辑门。要指出的是，图142的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。根据一些实施例，图142与图107相似，除了补数门2400/10142a用来对输入1（a）求补数，并且补数门2400/10142a的输出互连206c耦合到金属互连107102a之外。在这个实施例中，补数门2400/10142a的输入互连206a耦合到金属互连107102aa，其还耦合到磁体109101a。参考图24描述了补数门的实施例。在一些实施例中，通过选择参考磁体109101c具有在方向‘3’上的磁化，图142的3输入四元门起下阈值门的作用。在一些实施例中，通过选择参考磁体109101c具有在方向‘0’上的磁化，图142的3输入四元门起上阈值门的作用。3输入四元下阈值门图143图示根据本公开的一些实施例的当弱参考固定磁体具有沿着-x方向（即，在方向‘3’上）的磁化时图142的3输入四元门的真值表10143。要指出的是，图143的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。真值表10143的顶部第一行列举针对第一输入磁体107101a（例如，输入1（a））的四个可能的磁化。真值表10143的最左列列举针对第二输入磁体107101b（例如，输入2（b））的四个可能的磁化。在阴影框中示出输入磁化状况。其他剩余的框在每个框的左上角中图示磁体107103的根据第一和第二输入磁体107101a/b的磁化的输出磁化。本领域技术人员将领会到图143的真值表是下阈值门的真值表。图144-159图示根据本公开的一些实施例的分别实现图143的真值表的3输入四元门10144、10145、10146、10147、10148、10149、10150、10151、10152、10153、10154、10155、10156、10157、10158和10159。要指出的是，图144-159的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。图144图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘0’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图144，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图145图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘0’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图145，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图146图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+0方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘0’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图146，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图147图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘0’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图147，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图148图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘1’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图148，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图149图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘1’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图149，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图150图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘1’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图150，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图151图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘1’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图151，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图152图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘2’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图152，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。图153图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘2’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图153，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。图154图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘2’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图154，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图155图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘2’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图155，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图156图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘3’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图156，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。图157图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘3’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图157，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。图158图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘0’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图157，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。图159图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘3’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图159，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。3输入四元上阈值门图160图示根据本公开的一些实施例的当弱参考固定磁体具有沿着+x方向（即，在方向‘0’上）的磁化时图142的3输入四元门的真值表。要指出的是，图160的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。真值表10160的顶部第一行列举针对第一输入磁体107101a（例如，输入1（a））的四个可能的磁化。真值表10143的最左列列举针对第二输入磁体107101b（例如，输入2（b））的四个可能的磁化。在阴影框中示出输入磁化状况。其他剩余的框在每个框的左上角中图示磁体107103的根据第一和第二输入磁体107101a/b的磁化的输出磁化。本领域技术人员将领会到图160的真值表是上阈值门的真值表。图161-177图示根据本公开的一些实施例的分别实现图143的真值表的3输入四元门10161、10162、10163、10164、10164、10165、10166、10167、10168、10169、10170、10171、10172、10173、10174、10175、10176和10177。图161图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘0’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图161，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。图162图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘3’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图162，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图163图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+0方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘0’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图163，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图164图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘0’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图164，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图165图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘1’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图165，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。图166图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘1’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图166，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向03’的磁化。图167图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘1’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图167，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图168图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘1’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图168，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图169图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘2’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图169，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。图170图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘2’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图170，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。图171图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘2’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图171，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。图172图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘2’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图172，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘3’的磁化。图173图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘3’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图173，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。图174图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着+y方向（即，方向‘1’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘3’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图174，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。图175图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-y方向（即，方向‘2’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘0’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图175，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。图176图示当第一输入磁体109101a（与107101a相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第二输入磁体109101b（与107101b相同）具有沿着-x方向（即，方向‘3’）的磁化，第三输入固定磁体109101c（与109101c相同）具有沿着+x方向（即，方向‘0’）的固定但相对弱的磁化的情况。根据一些实施例，输入磁体的磁化方向还规定由磁体注入金属互连中的自旋的方向。例如，由磁体109101a注入的自旋电流在金属互连107102aa中沿着方向‘3’。来自磁体109101a的自旋然后由门2400//10142a接收，所述门2400//10142a执行如参考图24讨论的补数功能。返回参考图176，107102aa中的自旋的补数被注入金属互连107102a中。从门2400/10142a、磁体109101b以及109101c注入的自旋分别行进通过金属互连107102a、107102b和107102c，并且在金属互连107102d中组合。根据一些实施例，结果产生的自旋确定输出磁体109103（与107103相同）的磁化。在这种情况下，多数自旋方向使输出磁体具有沿着针对倾斜输出磁体109103的方向‘0’的磁化。系统图描述（例如，智能装置）图177图示根据本公开的一些实施例的具有带有4状态磁体的自旋逻辑器件的智能装置或计算机系统或soc（片上系统）10177。各种实施例的自旋逻辑器件可以用于制作高密度嵌入式存储器以改进计算机系统的性能。自旋逻辑器件（例如，200-500）也可以用于形成非易失性逻辑组件以实现改进的功率和性能优化。照此，计算机系统的智能装置的电池寿命可以改进（即，持续更久）。要指出的是，图177的具有与任何其他图的元件相同的参考数字（或名称）的那些元件可以以类似于描述的方式的任何方式来操作或起作用，但是不限于这样。图177图示在其中可以使用平坦表面接口连接器的移动装置的实施例的框图。在一些实施例中，计算装置10177表示移动计算装置，诸如计算平板电脑、移动电话或智能电话、无线使能电子阅读器或其他无线移动装置。将理解的是，大体上示出某些组件，并且这样的装置的所有组件并未都在计算装置10177中示出。为了实施例的目的，此处描述的各种电路和逻辑块中的晶体管是金属氧化物半导体（mos）晶体管，其包括漏极、源极、栅极和体块端子。晶体管还包括三栅极和finfet晶体管、栅极全环绕圆柱形晶体管、隧穿fet（tfet）、方形导线或矩形条带晶体管或者实现晶体管功能性的类似碳纳米管或自旋电子器件的其他器件。mosfet对称源极和漏极端子即是同样的端子，并且此处可交换使用。一方面，tfet器件具有不对称的源极和漏极端子。本领域技术人员将领会到可以使用其他晶体管，例如双极结型晶体管——bjtpnp/npn、bicmos、cmos、efet等，而不脱离本公开的范围。在一些实施例中，计算装置10177包括第一处理器10177，其具有根据讨论的一些实施例的使用一个或多个4状态磁体的自旋逻辑器件。计算装置10177的其他块还可以包括根据一些实施例的使用一个或多个4状态磁体的自旋逻辑器件。本公开的各种实施例还可以包括在10177内的网络接口，诸如无线接口，使得系统实施例可以并入无线装置（例如蜂窝电话或个人数字助理）中。在一些实施例中，处理器10710（和/或处理器10790）可以包括一个或多个物理装置，诸如微处理器、应用处理器、微控制器、可编程逻辑器件或其他处理装置。由处理器10710执行的处理操作包括在其上实行应用和/或装置功能的操作平台或操作系统的实行。处理操作包括：和与人类用户或与其他装置的i/o（输入/输出）相关的操作，与功率管理相关的操作和/或与将计算装置10700连接到另一个装置相关的操作。处理操作也可以包括与音频i/o和/或显示器i/o相关的操作。在一些实施例中，计算装置10700包括音频子系统10720，其表示与向计算装置提供音频功能相关联的硬件（例如，音频硬件和音频电路）和软件（例如，驱动器、代码）组件。音频功能可以包括扬声器和/或耳机输出以及麦克风输入。用于这样的功能的装置可以集成到计算装置10177中或者连接到计算装置10177。在一个实施例中，用户通过提供音频命令来与计算装置10177交互，所述音频命令被处理器10710接收和处理。在一些实施例中，计算装置10177包括显示器子系统10730。显示器子系统10730表示硬件（例如，显示装置）和软件（例如，驱动器）组件，其为用户提供视觉和/或触觉显示以与计算装置10177交互。显示器子系统10730包括显示器接口10732，其包括用于向用户提供显示的特定屏幕或硬件装置。在一个实施例中，显示器接口10732包括用以执行与显示器相关的至少一些处理的与处理器10710分离的逻辑。在一个实施例中，显示器子系统10730包括向用户提供输出和输入两者的触摸屏幕（或触摸板）。在一些实施例中，计算装置10177包括i/o控制器10740。i/o控制器10740表示与和用户的交互相关的硬件装置和软件组件。i/o控制器10740可操作以管理作为音频子系统10720和/或显示器子系统10730的部分的硬件。另外，i/o控制器10740图示连接到计算装置10177的用于附加装置的连接点，用户可以通过其来与系统交互。例如，可以附接到计算装置10700的装置可以包括麦克风装置、扬声器或立体声系统、视频系统或其他显示装置、键盘或键区装置、或供特定应用（诸如读卡器或其他装置）使用的其他i/o装置。如以上提到的，i/o控制器10740可以与音频子系统10720和/或显示器子系统10730交互。例如，通过麦克风或其他音频装置的输入可以提供用于计算装置10177的一个或多个应用或功能的输入或命令。另外，可以代替显示器输出或者除了显示器输出之外而提供音频输出。在另一个示例中，如果显示器子系统10730包括触摸屏幕，则显示装置还充当输入装置，其可以至少部分地由i/o控制器10740控制。在计算装置10700上还可以存在附加的按钮或开关以提供由i/o控制器10740管理的i/o功能。在一些实施例中，i/o控制器10740管理装置，诸如加速计、相机、光传感器或其他环境传感器或者可以包括在计算装置10177的其他硬件。输入可以是直接用户交互的一部分，以及向系统提供环境输入以影响其操作（诸如对噪声进行过滤、调整显示器以用于亮度检测、为相机施加闪光、或其他特征）。在一些实施例中，计算装置10177包括功率管理10750，其管理电池功率使用、对电池的充电和与节省功率操作相关的特征。存储器子系统10760包括用于存储计算装置10177中的信息的存储器装置。存储器可以包括非易失性（如果到存储器装置的电力中断，则状态不改变）和/或易失性（如果到存储器装置的电力中断，则状态不定）存储器装置。存储器子系统10760可以存储应用数据、用户数据、音乐、相片、文件或其他数据、以及与计算装置10700的应用和功能的实行相关的系统数据（无论是长期的还是临时的）。实施例的元件还被提供为用于存储计算机可执行指令（例如，用以实现本文中讨论的任何其他过程的指令）的机器可读介质（例如，存储器10760）。机器可读介质（例如，存储器10760）可以包括但不限于：闪速存储器、光盘、cd-rom、dvdrom、ram、eprom、eeprom、磁性或光学卡、相变存储器（pcm）或适合于存储电子或计算机可执行指令的其他类型的机器可读介质。例如，本公开的实施例可以被下载作为计算机程序（例如，bios），其可以通过经由通信链路（例如，调制解调器或网络连接）的数据信号的方式而从远程计算机（例如，服务器）传送到请求计算机（例如，客户端）。在一些实施例中，计算装置10177包括连通性10770。连通性10770包括使计算装置10177能够与外部装置通信的硬件装置（例如，无线和/或有线连接器和通信硬件）和软件组件（例如，驱动器、协议栈）。计算装置10177可以是单独的装置，诸如其他计算装置、无线接入点或基站以及外设，诸如头戴式耳机、打印机或其他装置。连通性10770可以包括多个不同类型的连通性。为了概括，用蜂窝连通性10772和无线连通性10774来说明计算装置10177。蜂窝连通性10772一般是指由无线载体提供的蜂窝网络连通性，诸如经由gsm（用于移动通信的全球系统）或变化或衍生物、cdma（码分多址）或变化或衍生物、或tdm（时分复用）或变化或衍生物或其他蜂窝服务标准来提供。无线连通性（无线接口）10774是指不是蜂窝的并且可以包括个域网（诸如蓝牙、近场等）、局域网（诸如wi-fi）和/或广域网（诸如wimax）或其他无线通信的无线连通性。在一些实施例中，计算装置10177包括外围连接10780。外围连接10780包括用以实现外围连接的硬件接口和连接器，以及软件组件（例如，驱动器、协议栈）。将理解的是，计算装置10177可以既是到其他计算装置（“到”10782）的外围装置，又具有连接到它的外围装置（“来自”10784）。计算装置10177通常具有用以连接到其他计算装置以用于诸如管理（例如，下载和/或上传、改变、同步）在计算装置10177上的内容的目的的“对接”连接器。另外，对接连接器可以允许计算装置10177连接到某些外设，其允许计算装置10177控制（例如到视听设备或其他系统的）内容输出。除了专有对接连接器或其他专有连接硬件之外，计算装置10177还可以经由基于常见或标准连接器而实现外围连接10780。常见类型可以包括通用串行总线（usb）连接器（其可以包括任何数量的不同硬件接口）、包括迷你显示器端口（mdp）的显示器端口、高清晰度多媒体接口（hdmi）、火线或其他类型。在本说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”或“其他实施例”的参考意指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一些实施例但不一定所有实施例中。“实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”的各种出现不一定都是指相同的实施例。如果本说明书说明组件、特征、结构或特性“可以”、“可能”或“能够”被包括，则该特定组件、特征、结构或特性不要求被包括。如果本说明书或权利要求提到“一”或“一个”元件，则它不意指存在仅一个元件。如果本说明书或权利要求提到“附加”元件，则它不排除存在多于一个附加元件。此外，特定的特征、结构、功能或特性可以以任何适合的方式组合在一个或多个实施例中。例如，在与两个实施例相关联的特定特征、结构、功能或特性不相互排斥的任何情况下，第一实施例可以与第二实施例组合。虽然已经结合本公开的具体实施例而描述了本公开，但是按照前述描述，这样的实施例的许多替换方案、修改和变化对于本领域普通技术人员将是显然的。本公开的实施例旨在涵盖如落入所附权利要求的广泛范围内的所有这样的替换方案、修改和变化。此外，为了说明和讨论的简单起见并且以免使本公开模糊，公知的与集成电路（ic）芯片以及其他组件的电力/接地连接可以或可以不被示出在所呈现的图内。此外，为了避免使本公开模糊，并且还考虑到关于此类框图布置的实施方式的细节高度依赖于将在其内实现本公开的平台这样的事实（即，在本领域技术人员的眼界内，此类细节应该是适当的），可以以框图形式示出布置。在阐述特定细节（例如，电路）以便描述本公开的示例实施例的情况下，对于本领域的技术人员而言应该显然的是，本公开能够在没有这些具体细节的情况下或在这些具体细节的变体的情况下被实践。因此，该描述将被认为是说明性的而不是限制性的。以下示例关于另外的实施例。可以在一个或多个实施例中的任何地方使用示例中的细节。在本文中描述的设备的所有可选特征也可以关于方法或过程来实现。示例1是一种设备，其包括：4状态输入磁体；邻近于所述4状态输入磁体的第一自旋通道区；4状态输出磁体；邻近于4状态输入磁体和4状态输出磁体的第二自旋通道区；以及邻近于所述4状态输出磁体的第三自旋通道区。示例2包括示例1的所有特征，其中所述4状态输入磁体和4状态输出磁体包括包含以下各项之一的材料：fe、ni、co及其合金，磁性绝缘体或形式为x2yz的heusler合金。示例3包括示例2的所有特征，其中磁性绝缘体包括包含以下各项之一的材料：fe、o、y、al、铁磁矿fe3o4或y3al5o12。示例4包括示例2的所有特征，其中所述heusler合金包括以下各项之一：co、fe、si、mn、ga、co2fesi或mn2ga。示例5包括示例1至4中的任一项的特征，其中第一、第二和第三自旋通道区包括包含以下各项之一的材料：cu、ag、al、或2d传导材料。示例6包括示例5的所有特征，其中所述2d传导材料是石墨烯。示例7包括示例1至4中的任一项的特征，其中示例7的所述设备包括使所述第一自旋通道区的至少一部分与所述第二自旋通道区分离的第一氧化物区。示例8包括示例7的特征，其中示例8的所述设备包括使所述第二自旋通道区的至少一部分与所述第三自旋通道区分离的第二氧化物区。示例9包括示例8的特征，其中所述第一自旋通道区的一部分邻近于所述第二自旋通道区的一部分，并且其中所述第二自旋通道区的一部分邻近于所述第三自旋通道区的一部分。示例10包括示例9的特征，其中示例10的所述设备包括使所述4状态输入磁体与所述4状态输出磁体分离的第三氧化物区。示例11包括根据示例1至4中的任一项的特征，其中示例11的所述设备包括：离所述4状态输出磁体而邻近于所述4状态输入磁体的非磁性金属。示例12包括示例11的特征，其中所述非磁性金属耦合到正供应以将所述设备配置为缓冲器。示例13包括示例11的特征，其中所述非磁性金属耦合到负供应以将所述设备配置为反向器。示例14包括根据示例1至4中的任一项的特征，其中示例14的所述设备包括：邻近于所述第二自旋通道区的通路；以及邻近于通路的非磁性金属。示例15包括根据示例1至4中的任一项的特征，其中所述4状态输入磁体和4状态输出磁体具有立方磁性晶体各向异性。示例16包括根据示例1至4中的任一项的特征，其中所述4状态输入磁体与所述第二自旋通道区重叠多于4状态输出磁体与所述第二自旋通道区重叠。示例17是一种设备，其包括：4状态输入磁体；邻近于所述4状态输入磁体的第一滤波器层；邻近于所述第一滤波器层的第一自旋通道区；4状态输出磁体；邻近于所述4状态输出磁体的第二滤波器层；邻近于第一滤波器层和第二滤波器层的第二自旋通道区；以及邻近于所述第二滤波器层的第三自旋通道区。示例18包括示例17的所有特征，其中所述4状态输入磁体和4状态输出磁体包括包含以下各项之一的材料：fe、ni、co及其合金，磁性绝缘体或形式为x2yz的heusler合金。示例19包括示例18的所有特征，其中磁性绝缘体包括包含以下各项之一的材料：fe、o、y、al、铁磁矿fe3o4或y3al5o12。示例20包括示例18的所有特征，其中所述heusler合金包括以下各项之一：co、fe、si、mn、ga、co2fesi或mn2ga。示例21包括根据示例17至20中的任一项的特征，其中第一、第二和第三自旋通道区包括包含以下各项之一的材料：cu、ag、al、或2d传导材料。示例22包括示例21的特征，其中所述2d传导材料包括石墨烯。示例23包括根据示例17至20中的任一项的特征，其中第一滤波器层和第二滤波器层包括包含以下各项之一的材料：mg、o、al、o、b、n、zn、si、ni、fe、mgo、al2o3、bn、mgal2o4、znal2o4、simg2o4、和sizn2o4或nifeo。示例24包括根据示例17至20中的任一项的特征，其中所述4状态输入磁体和所述第一滤波器层与所述第二自旋通道区重叠多于4状态输出磁体和第二滤波器层与所述第二自旋通道区重叠。示例25是一种系统，其包括：存储器；耦合到所述存储器的处理器，所述处理器包括根据设备示例1至16或设备示例17至24中的任一项的设备；以及用于允许所述处理器与另一个装置通信的无线接口。示例26是一种设备，其包括：输入磁体和输出磁体，每一个被配置为具有四个稳定磁性状态，所述四个稳定磁性状态包括零状态、第一状态、第二状态和第三状态，其中所述零状态指向+x方向，其中所述第一状态指向+y方向，其中所述第二状态指向-y方向，并且其中所述第三状态指向-x方向。示例27包括示例26的所有特征，其中在零、第一、第二和第三之间的热屏障大于或等于10kt。示例28包括根据示例26至27中的任一项的特征，其中示例28包括：邻近于输入磁体的第一自旋通道区；邻近于所述输入磁体和输出磁体的第二自旋通道区；以及邻近于输出磁体的第三自旋通道区。示例29包括根据设备示例26至28中的任一项的特征，其中所述输入磁体和输出磁体包括包含以下各项之一的材料：fe、ni、co及其合金，磁性绝缘体或形式为x2yz的heusler合金。示例30包括示例29的特征，其中磁性绝缘体包括包含以下各项之一的材料：fe、o、y、al、铁磁矿fe3o4或y3al5o12。示例31包括示例30的特征，其中所述heusler合金包括以下各项之一：co、fe、si、mn、ga、co2fesi或mn3ga。示例32包括示例28的特征，其中第一、第二和第三自旋通道区包括包含以下各项之一的材料：cu、ag、al、或2d传导材料。示例33包括示例32的特征，其中所述2d传导材料包括以下各项之一：mo、s、w、s、se、石墨烯、mos2、mose、ws、或wse。示例34包括示例32的特征，其中示例34的所述设备包括：使所述第一自旋通道区的至少一部分与所述第二自旋通道区分离的第一氧化物区；以及使所述第二自旋通道区的至少一部分与所述第三自旋通道区分离的第二氧化物区。示例35包括示例34的特征，其中所述第一自旋通道区的一部分邻近于所述第二自旋通道区的一部分，并且其中所述第二自旋通道区的一部分邻近于所述第三自旋通道区的一部分。示例36包括示例35的特征，其中示例36的所述设备包括使所述输入磁体与所述输出磁体分离的第三氧化物区。示例37包括示例32的特征，其中示例37的所述设备包括邻近于所述输入磁体和所述输出磁体的非磁性金属。示例38包括示例37的特征，其中所述非磁性金属耦合到正供应以将所述设备配置为缓冲器。示例39包括示例38的特征，其中所述非磁性金属耦合到负供应以将所述设备配置为反向器。示例40是一种系统，其包括：存储器；耦合到所述存储器的处理器，所述处理器包括根据设备示例26至39中的任一项的设备；以及用于允许所述处理器与另一个装置通信的无线接口。示例41是一种方法，其包括：形成4状态输入磁体；形成邻近于所述4状态输入磁体的第一自旋通道区；形成4状态输出磁体；形成邻近于4状态输入磁体和4状态输出磁体的第二自旋通道区；以及形成邻近于所述4状态输出磁体的第三自旋通道区。示例42包括示例41的特征，其中所述4状态输入磁体和4状态输出磁体包括包含以下各项之一的材料：fe、ni、co及其合金，磁性绝缘体或形式为x2yz的heusler合金。示例43包括示例42的特征，其中磁性绝缘体包括包含以下各项之一的材料：fe、o、y、al、铁磁矿fe3o4或y3al5o12。示例44包括示例42的特征，其中所述heusler合金包括以下各项之一：co、fe、si、mn、ga、co2fesi或mn2ga。示例45根据方法示例41至44中的任一项，其中第一、第二和第三自旋通道区包括包含以下各项之一的材料：cu、ag、al、或2d传导材料。示例46包括示例45的所有特征，其中所述2d传导材料是石墨烯。示例47根据方法示例41至44中的任一项，其中示例47的所述方法包括形成使所述第一自旋通道区的至少一部分与所述第二自旋通道区分离的第一氧化物区。示例48包括示例47的特征，其中示例48的所述方法包括形成使所述第二自旋通道区的至少一部分与所述第三自旋通道区分离的第二氧化物区。示例49包括示例48的特征，其中示例48的所述方法包括：将所述第一自旋通道区的一部分定位得邻近于所述第二自旋通道区的一部分，以及将所述第二自旋通道区的一部分定位得邻近于所述第三自旋通道区的一部分。示例50包括示例49的特征，其中示例49的所述方法包括形成使所述4状态输入磁体与所述4状态输出磁体分离的第三氧化物区。示例51包括示例47的特征，其中示例47的所述方法包括形成离所述4状态输出磁体而邻近于所述4状态输入磁体的非磁性金属。示例52包括示例51的特征，其中示例52的所述方法包括将所述非磁性金属耦合到正供应以作为缓冲器操作。示例53包括示例51的特征，其中示例51的所述方法包括：将所述非磁性金属耦合到负供应以作为反向器操作。示例54包括示例47的特征，其中示例54的所述方法包括：形成邻近于所述第二自旋通道区的通路；以及形成邻近于通路的非磁性金属。示例55根据方法权利要求41至44中的任一项，其中所述4状态输入磁体和4状态输出磁体具有立方磁性晶体各向异性。示例56根据方法权利要求41至44中的任一项，其中示例56的所述方法包括：使所述4状态输入磁体与所述第二自旋通道区重叠多于4状态输出磁体与所述第二自旋通道区重叠。示例57是一种方法，其包括：形成4状态输入磁体；形成邻近于所述4状态输入磁体的第一滤波器层；形成邻近于所述第一滤波器层的第一自旋通道区；形成4状态输出磁体；形成邻近于所述4状态输出磁体的第二滤波器层；形成邻近于第一滤波器层和第二滤波器层的第二自旋通道区；以及形成邻近于所述第二滤波器层的第三自旋通道区。示例58包括示例57的所有特征，其中所述4状态输入磁体和4状态输出磁体包括包含以下各项之一的材料：fe、ni、co及其合金，磁性绝缘体或形式为x2yz的heusler合金。示例59包括示例58的所有特征，其中磁性绝缘体包括包含以下各项之一的材料：fe、o、y、al、铁磁矿fe3o4或y3al5o12。示例60包括示例58的特征，其中所述heusler合金包括以下各项之一：co、fe、si、mn、ga、co2fesi或mn2ga。示例61根据方法示例57至60中的任一项，其中第一、第二和第三自旋通道区包括包含以下各项之一的材料：cu、ag、al、或2d传导材料。示例62包括示例61的特征，其中所述2d传导材料包括石墨烯。示例63包括示例57的特征，其中第一滤波器层和第二滤波器层包括包含以下各项之一的材料：mg、o、al、o、b、n、zn、si、ni、fe、mgo、al2o3、bn、mgal2o4、znal2o4、simg2o4、和sizn2o4和nifeo。示例64包括示例57的所有特征，其中示例57的所述方法包括使所述4状态输入磁体和所述第一滤波器层与所述第二自旋通道区重叠多于4状态输出磁体和第二滤波器层与所述第二自旋通道区重叠。提供了摘要，其将允许读者查明本技术公开的本质和要点。摘要在其将不被用来限制权利要求的范围或含义的理解下提交。所附权利要求由此被并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立作为单独的实施例。当前第1页12