自旋波二极管

二极管是一种允许单向信号传输的器件，是逻辑结构的基本元件，也是现代信息系统的核心。自旋波或磁振子，代表磁性材料中磁序的集体准粒子激发，是下一代节能技术中有前景的信息载体候选者。在此，我们提出了一种可扩展且可重编程的纯自旋波逻辑硬件架构，在单一磁性晶圆上使用畴壁和表面各向异性条纹作为波导。我们在理论上演示了最简单逻辑元件——自旋波二极管的设计原理，利用了具有 Dzyaloshiskii-Moriya 相互作用的磁畴壁中的手征束缚态，并通过微磁学仿真验证了其性能。我们的发现为实现不同类型的纯自旋波逻辑元件，并最终实现节能且硬件可重编程的自旋波计算机开辟了新前景。