用于缓存存储器的磁斯格明子

磁斯格明子（MS）是一种具有涡旋构型的类粒子自旋结构，是基于自旋的存储器的理想候选者。MS具有引人注目的特性，包括极高的稳定性、超低的驱动电流密度和紧凑的尺寸。由于其较高的稳定性和运动所需的较低驱动电流，斯格明子在节能自旋电子器件应用中具有巨大潜力。我们提出了一种基于斯格明子的缓存存储器，其中数据可作为多位存储在长纳米轨道中。写操作（斯格明子的形成）可通过在磁性纳米轨道中注入自旋极化电流，随后利用流经磁层下方的自旋霍尔金属（SHM）的电荷电流沿纳米轨道任一方向移位MS来实现。斯格明子的存在可改变读取端口处磁隧道结（MTJ）的电阻。考虑到长纳米轨道缓存存储器的读写延迟，讨论了一种多次读写操作的策略。此外，斯格明子的大小影响封装密度、电流诱导运动速度和可读性（感知斯格明子存在时的电阻变化）。还研究了减轻上述影响的设计优化。