基于铁磁体/超导体多层结构的计算机存储器建模
超导电性
2019-07-16 v1 其他凝聚态物理
摘要
我们建立了一种利用伪自旋阀（PS）中正交自旋转移（OST）的超导计算机存储器模型，该OST由三端约瑟夫森超导-铁磁晶体管（SFT）控制。存储器的构建模块为混合PS与SFT结构。该存储器模型以方程定义的PS与SFT器件集成入PS/SFT存储单元（MC）电路的形式给出。逻辑单元“0”与“1”分别对应PS的两种状态，其特征为两个不同的电阻值。当施加于SFT注入端的字脉冲与作用于MC的相应位脉冲重合时，发生包含读/写过程的初等逻辑操作。在物理上，字脉冲触发SFT进入电阻态，引起PS在逻辑“0”与“1”状态间切换。因此，MC的整体切换动力学取决于PS与SFT的非平衡与非稳态性质。对单一MC以及分别由十二和三十元件构成的更大基于MC的电路建模表明，此类存储单元可实现超快切换（亚纳秒）与低单操作能耗（亚100飞焦）。所提模型允许研究噪声、穿通效应、串扰、寄生等的影响。所得结果表明，混合PS/SFT结构非常适于超导计算电路，因其由磁性与非磁性过渡金属构成，从而具有低阻抗（1-30欧姆）。
引用
@article{arxiv.1907.06069,
title = {Modeling the computer memory based on the ferromagnet/superconductor multilayers},
author = {Serhii E. Shafraniuk and Ivan P. Nevirkovets and Oleg A. Mukhanov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.06069},
year = {2019}
}
备注
27 pages