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石墨烯沟道全自旋逻辑器件开关特性

李成 蔡理 王森 刘保军 崔焕卿 危波

石墨烯沟道全自旋逻辑器件开关特性

李成, 蔡理, 王森, 刘保军, 崔焕卿, 危波
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  • 由于石墨烯的电导率相比典型的金属材料更大,自旋弛豫时间更长,自旋轨道相互作用更弱,从而在相同的注入电流情况下,自旋电流在石墨烯材料中的耗散作用更弱.基于自旋传输和磁化动力学耦合模型,研究了石墨烯沟道全自旋逻辑器件的开关特性.结果显示,在相同神经元膜电位的受激发放在神经系统的信息传递中起着重要作用.基于一个受动态突触刺激的突触后神经元发放模型,采用数值模拟和傅里叶变换分析的方法研究了动态突触、神经耦合与时间延迟对突触后神经元发放的影响.结果发现:突触前神经元发放频率与Hodgkin-Huxley神经元的固有频率发生共振决定了突触后神经元发放的难易,特定频率范围内的电流刺激有利于神经元激发,动态突触输出的随机突触电流中这些电流刺激所占的比率在很大程度上影响了突触后神经元的发放次数;将突触后神经元换成神经网络后,网络中神经元之间的耦合可以促进神经元的发放,耦合中的时间延迟可以增强这种促进作用,但是不会改变神经耦合对神经元发放的促进模式.
      通信作者: 蔡理, qianglicai@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11405270)和陕西省自然科学基础研究计划(批准号:2017JM6072,2014JQ8343)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-13
  • 修回日期:  2017-07-10
  • 刊出日期:  2017-10-20

石墨烯沟道全自旋逻辑器件开关特性

  • 1. 空军工程大学理学院, 西安 710051;
  • 2. 空军工程大学第一航空学院, 信阳 464000
  • 通信作者: 蔡理, qianglicai@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11405270)和陕西省自然科学基础研究计划(批准号:2017JM6072,2014JQ8343)资助的课题.

摘要: 由于石墨烯的电导率相比典型的金属材料更大,自旋弛豫时间更长,自旋轨道相互作用更弱,从而在相同的注入电流情况下,自旋电流在石墨烯材料中的耗散作用更弱.基于自旋传输和磁化动力学耦合模型,研究了石墨烯沟道全自旋逻辑器件的开关特性.结果显示,在相同神经元膜电位的受激发放在神经系统的信息传递中起着重要作用.基于一个受动态突触刺激的突触后神经元发放模型,采用数值模拟和傅里叶变换分析的方法研究了动态突触、神经耦合与时间延迟对突触后神经元发放的影响.结果发现:突触前神经元发放频率与Hodgkin-Huxley神经元的固有频率发生共振决定了突触后神经元发放的难易,特定频率范围内的电流刺激有利于神经元激发,动态突触输出的随机突触电流中这些电流刺激所占的比率在很大程度上影响了突触后神经元的发放次数;将突触后神经元换成神经网络后,网络中神经元之间的耦合可以促进神经元的发放,耦合中的时间延迟可以增强这种促进作用,但是不会改变神经耦合对神经元发放的促进模式.

English Abstract

参考文献 (26)

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