用于磁逻辑电路的合成多铁互连

在这项工作中，我们考虑使用由压电材料和磁致伸缩材料组成的合成多铁体作为纳米磁逻辑电路的互连。所提出的互连类似于填充了压电材料的平行板电容器，其中一块极板由磁弹性材料制成。该互连的运行基于应力介导的各向异性调制效应，即施加在压电材料上的电场产生应力，进而影响磁致伸缩材料中的各向异性场。我们展示了说明信号通过互连传播的数值模拟结果。该模型结合了电学和磁学部分，其中电学部分描述电场在压电体中的分布，磁学部分描述磁弹性层中磁化的变化。该模型基于包含电场依赖各向异性项的 Landau-Lifshitz-Gilbert 方程。利用电磁耦合使得在信号传播过程中通过将能量从电域转换到磁域来放大磁信号成为可能。合成多铁互连有望应用于各种自旋器件，确保可靠且低能耗的数据传输。据估算，磁信号的群速度可达 100 km/s，每比特每 100nm 的能量耗散小于 aJ。本文还讨论了该方法的根本局限性和实际缺点。