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Skyrmion赛道存储器的自旋转矩效率与解析误码率估计

材料科学 2018-09-26 v3

摘要

本文研究了skyrmion气泡的热稳定性以及驱动其越过钉扎位的临界电流。对于所用的钉扎几何和参数,报道了一个意外现象:克服钉扎位的能垒大于skyrmion湮灭的能垒。湮灭发生在边界处,由电流驱动运动引起,也可在无电流时由于越过能垒而发生在边界,且不形成Bloch点。报道指出,为实现热稳定比特所必需的钉扎位,显著增加了在skyrmion类结构中移动比特的临界电流密度,达到约 jcritj_{crit} = 0.62 TA/m2^2。这些电流与实验上在室温移动稳定skyrmion所获得的电流相近。通过计算热稳定性和临界电流,我们推导出自旋转矩效率 η\eta = Δ/Ic=0.19kBT300 /μ\Delta/I_c = 0.19 k_BT_{300}~/\muA,其范围与模拟的MRAM结构自旋转矩效率相似。最后,研究表明任何赛道类器件的随机去钉扎过程要求极窄的去钉扎时间分布,小于电流脉冲长度的约6%,才能达到小于 109{10^{ - 9}} 的误码率。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.08164,
  title  = {Spin Torque Efficiency and Analytic Error Rate Estimates of Skyrmion Racetrack Memory},
  author = {Dieter Suess and Christoph Vogler and Florian Bruckner and F. Slanovc and Claas Abert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.08164},
  year   = {2018}
}