PT 对称性赋能的自旋电子热二极管与逻辑门

以低能耗执行计算与逻辑操作的器件对环境友好的数据处理与信息技术至关重要。在此，我们提出一种利用多余热量执行逻辑操作的磁性元件设计。基本信息通道为带正常金属间隔层的耦合非导电磁条。热信息信号体现为磁激发，并可由间隔层中的电荷电流脉冲实现传输、局部增强与可控转向。通过材料特异性模拟展示了基本热逻辑门的功能。其操作原理利用了具有平衡增益/损耗机制的特殊材料架构，使电路具有宇称-时间对称性，其例外点可由间隔层中的电流强度调谐。在这些点处的热流可被增强、具有非互易性，或在信息通道间振荡，从而实现受控的热二极管与热门操作。该发现指出了在纳米尺度上利用热做有用功的新途径。