具有内置非互易性的全自旋逻辑器件

对数字电子电路低功耗替代方案的需求，促使人们对将信息存储在纳米磁体中的逻辑器件越来越感兴趣。这包括通过纳米磁体的磁场传递信息的纳米磁逻辑（NML），以及通过自旋电流传递信息的全自旋逻辑（ASL）。逻辑实现所需的一个关键特性是非互易性，即输出根据输入进行切换，但反过来不行，从而提供定向信息传输。本文的目的是引起人们对可能的基于 ASL 方案的关注，这些方案利用自旋转移矩的物理特性来内置类似于晶体管的非互易性，从而无需特殊的时钟方案即可实现逻辑。我们使用一个经过实验基准测试的耦合自旋输运/磁化动力学模型，证明一个经过适当设计的单个 ASL 单元确实以非互易方式切换。然后，我们提出启发式论证来解释这种定向信息传输的起源。最后，我们展示的模拟表明，具有内置方向性的单个 ASL 器件可以级联起来构建电路。