具有双自由层的电压不敏感随机磁隧道结
介观与纳米尺度物理
2024-07-12 v1
摘要
随机磁隧道结 (s-MTJ) 是概率位 (p-bit) 的有前景组件，在概率计算机中发挥关键作用。对于标准的 p-bit 电路结构，s-MTJ 需要对跨越该结的电压变化保持不敏感性（可达数百毫伏）。然而，具有固定磁化方向的参考层的常规 s-MTJ由于自旋传输扭矩 (STT) 作用于随机自由层，导致随机输出随电压显著变化。在本工作中，我们研究了一种由此前提出的“双自由层”设计的 s-MTJ，其中常规结构的固定参考层被另一个随机自由层取代，从而有效减弱了对随机输出的 STT 影响。我们表明， characterized by high- and low-resistance states relaxation time ratio 的关键器件属性，在顶部和底部自由层设计为相同有效厚度时，与常规 s-MTJ 相比，偏压电压变化不敏感性可降低一个数量级甚至两个数量级。这一工作为可靠的、纳秒级响应、高输出且可扩展的自旋电子学 p-bit 提开拓了道路。
引用
@article{arxiv.2405.20665,
title = {Voltage-insensitive stochastic magnetic tunnel junctions with double free layers},
author = {Rikuto Ota and Keito Kobayashi and Keisuke Hayakawa and Shun Kanai and Kerem Y. Çamsarı and Hideo Ohno and Shunsuke Fukami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.20665},
year = {2024}
}