通过合成反铁磁耦合与自旋轨道矩实现的漏积-放电神经元
应用物理
2024-08-19 v1
摘要
神经形态计算（NC）是人工智能应用的有力候选。为了实现 NC，必须设计大脑组件的电子模拟物，如突触和神经元。在自旋电子学中，基于畴壁（DW）的磁隧道结——同时提供突触和神经元功能——是极具前景的候选方案。电子神经元应表现出与其生物对应物类似的漏积-放电功能。然而，大多数实验研究仅关注积分-放电功能，忽略了漏函数。在这里，我们报道了一种利用自旋轨道矩诱导的畴壁运动实现积分功能并通过合成反铁磁耦合实现漏功能的畴壁神经元器件。通过以特殊几何形状制造霍尔条器件，我们实现了这两个功能。在漏过程中，所达到的最大 DW 速度为 2500 μm/s。所提出的设计利用了 STT-MRAM 制造中使用的材料，并与 CMOS 制造兼容。因此，该神经元可以方便地集成到 NC 中。
引用
@article{arxiv.2408.08525,
title = {Leaky-Integrate-Fire Neuron via Synthetic Antiferromagnetic Coupling and Spin-Orbit Torque},
author = {Badsha Sekh and Durgesh Kumar and Hasibur Rahaman and Ramu Maddu and Jianpeng Chan and Wai Lum William Mah and S. N. Piramanayagam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.08525},
year = {2024}
}
备注
15 pages, 4 Figures, 1 Table