自旋波磁性纳米结构：一种构建自旋逻辑电路的新方法
其他凝聚态物理
2009-11-13 v1
摘要
我们提出并描述了一种磁性纳米结构，它为构建与常规电子器件兼容的可重构自旋逻辑电路提供了一条途径。该纳米结构的一个显著特征是，信息位被编码到自旋波信号的相位中。这使得无需使用电流即可传输信息，并利用波的干涉来实现有用的逻辑功能。其基本元件包括电压-自旋波转换器、自旋波-电压转换器、自旋波导、调制器和磁电单元。作为磁电单元的一个例子，我们考虑了一个双相压电-压磁系统，其中自旋波信号的调制是由外加电场引起的应力诱导各向异性产生的。基本元件的性能通过实验数据和数值建模结果进行了说明。基本元件的组合使我们能够构建用于NOT和多数逻辑门的磁性电路。逻辑门AND、OR、NAND和NOR被证明可以作为NOT和可重构多数逻辑门的组合来构建。文中描述了诸如元胞自动机、元胞非线性网络和现场可编程门阵列等计算架构的示例。所提出的纳米结构的主要优点在于，实现逻辑门所需的器件数量比基于CMOS的电路更少。潜在地，基本可重构多数逻辑门的面积可以缩小到0.1um2。文中讨论了所提出的纳米结构的缺点和局限性。
引用
@article{arxiv.0709.0521,
title = {Spin Wave Magnetic NanoFabric: A New Approach to Spin-based Logic Circuitry},
author = {Alexander Khitun and Mingqiang Bao and Kang L. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:0709.0521},
year = {2009}
}