基于极化自旋波的绝对磁性逻辑
介观与纳米尺度物理
2020-02-26 v1
摘要
自旋波是磁性材料中磁有序的进动,是一种携带自旋角动量的集体激发。类似于声波或光波,自旋波也具有偏振自由度。尽管该偏振自由度在铁磁体中冻结,但在反铁磁体或亚铁磁体中完全解锁。在此我们引入磁门控的概念,并展示了反铁磁体中 Datta-Das 自旋晶体管的自旋波类比。利用极化自旋波与反铁磁畴壁之间的相互作用,我们提出了一种纯磁性的通用逻辑门,可在单一磁性结构中实现所有布尔运算。我们进一步仅用十六个自旋波通用逻辑门构建了一个全功能4位算术逻辑单元,其以类似提花织机的交织方式运行。此处提出的基于自旋波的架构也为未来高能效非易失计算、分布式存内处理计算以及可演化神经形态计算树立了模型。
引用
@article{arxiv.1906.08702,
title = {Purely magnetic logic based on polarized spin waves},
author = {Weichao Yu and Jin Lan and Jiang Xiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.08702},
year = {2020}
}
备注
6 pages, 5 figures, 1 supplementary file. Supplemented movies can be requested from the authors