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基于斯格明子的单纳米条逻辑门:通过手性势垒完全重构

材料科学 2022-01-24 v2 应用物理

摘要

基于磁元件的逻辑门是具有非易失数据存储、近零泄漏和可扩展性等优点的逻辑内存一体(logic-in-memory)应用的有前途候选者。然而,在此类基于自旋的逻辑器件中,多带结构和较少功能阻碍了集成度提升和能耗降低。本文提出一种基于斯格明子的单纳米条逻辑族,包括 AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR 和 XNOR,可通过在赛道存储器上构建并切换 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用(DMI)手性势垒来实现和重构。除 DMI 手性势垒对斯格明子的钉扎效应外,还利用 DMI 的局部反转实现并展示了具有相反手性的两个斯格明子的湮灭、融合和分流,这些是设计工程可编程逻辑纳米条、晶体管和互补赛道存储器所必需的。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.06182,
  title  = {Skyrmions-based logic gates in one single nanotrack completely reconstructed via chirality barrier},
  author = {Dongxing Yu and Hongxin Yang and Mairbek Chshiev and Albert Fert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.06182},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted by National Science Review