用于快速高精度仿真的磁畴壁运动运动学模型
新兴技术
2024-06-04 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
畴壁（DW）器件近期在包括存储器、逻辑和神经形态基元在内的多种应用中引起了关注；因此，快速、准确的器件模型对于大规模系统设计和验证至关重要。现有的DW运动模型对于大规模系统设计而言并非最优，要么使用物理密集型方程过度消耗计算资源，要么过度简化物理过程，大幅降低模型精度。我们提出了一个DW模型，其灵感来源于DW运动与受空气阻力或静摩擦力等力作用的经典物体运动之间的现象学相似性。我们提出的现象学模型预测DW运动的平均误差在1.2%以内，而微磁仿真则慢400倍。此外，我们的模型比现有的集体坐标模型快七倍，比现有的超简化模型精确14倍，使其成为大规模DW电路设计和仿真的重要工具。该模型已公开发布，并附有脚本，可自动从用户提供的仿真或实验数据中提取模型参数，以将模型扩展到其他微磁参数。
引用
@article{arxiv.2406.00225,
title = {Kinematic Model of Magnetic Domain Wall Motion for Fast, High-Accuracy Simulations},
author = {Kristi Doleh and Leonard Humphrey and Chandler M. Linseisen and Michael D. Kitcher and Joanna M. Martin and Can Cui and Jean Anne C. Incorvia and Felipe Garcia-Sanchez and Naimul Hassan and Alexander J. Edwards and Joseph S. Friedman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.00225},
year = {2024}
}