利用自旋转移矩与畴壁自运动的低功耗自旋阀逻辑
新兴技术
2016-09-21 v1
摘要
本文提出一种利用自旋转移矩（STT）和磁畴壁（DW）自运动实现非易失性数字计算的新方案。基本计算单元由一个横向自旋阀（SV）和两条用作互连的铁磁（FM）导线组成，其中畴壁自运动用于将信息从一个器件传播到另一个器件。器件与互连的非互易性通过设计输入端与输出端不同的接触面积以及增强局部阻尼机制来实现。由于长铁磁导线提供了高能量势垒，所提出的逻辑方案适合按比例缩小。与先前基于非局域自旋阀（NLSV）的方案相比，该器件可在更低电流密度下工作，因为它利用所有注入的自旋进行局域磁化翻转，从而提高了能量效率和对电迁移的抵抗力。通过全面的数值模拟（包括穿过铁磁/非磁（NM）界面及非磁通道的自旋输运和铁磁导线内的随机磁化动力学），对缓冲器、反相器和一个三输入多数门进行了仿真，验证了这一器件概念。除数字计算外，所提出的框架还可用作畴壁与自旋流之间的转换器，以提高互连网络的布线灵活性。
引用
@article{arxiv.1609.06281,
title = {Low-power Spin Valve Logic using Spin-transfer Torque with Automotion of Domain Walls},
author = {Sou-Chi Chang and Sasikanth Manipatruni and Dmitri E. Nikonov and Ian A. Young and Azad Naeemi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.06281},
year = {2016}
}
备注
9 pages