超快人工神经元：电流驱动反铁磁自振荡器中皮秒级尖峰的生成
介观与纳米尺度物理
2018-03-01 v1
摘要
我们通过解析与数值方法证明，具有双轴磁各向异性并受外部自旋转移矩信号驱动的反铁磁（AFM）材料薄膜，可用于生成超短“类狄拉克δ函数”尖峰。对于典型的AFM材料，所生成尖峰的持续时间仅为数皮秒，并由AFM材料的面内磁各向异性和有效阻尼决定。生成的输出信号可由单个尖峰或离散尖峰群（“突发”）组成，这取决于外部控制信号的重频（时钟）速率、幅值与形状。尖峰生成仅在控制信号幅值超过某一阈值时发生，类似于生物神经元对外部刺激的反应。所提出的AFM尖峰发生器的“阈值”行为使其不仅可应用于传统微波信号处理，也可用于未来以数十吉赫兹时钟频率工作的神经形态信号处理电路。
引用
@article{arxiv.1802.10236,
title = {Ultra-fast artificial neuron: generation of picosecond-duration spikes in a current-driven antiferromagnetic auto-oscillator},
author = {Roman Khymyn and Ivan Lisenkov and Jamie Voorheis and Olga Sulymenko and Oleksandr Prokopenko and Vasil Tiberkevich and Johan Akerman and Andrei Slavin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.10236},
year = {2018}
}