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一种数据非易失性、多功能和可编程的自旋逻辑研究进展

韩秀峰 万蔡华

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一种数据非易失性、多功能和可编程的自旋逻辑研究进展

韩秀峰, 万蔡华

Recent progress of nonvolatile, multifunctional and programmable spin logic

Han Xiu-Feng, Wan Cai-Hua
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  • 自旋(磁)逻辑器件具有数据非易失性、CMOS电路兼容性、操作速度快等优点,是开发计算存储相融合的非冯诺依曼计算机架构的理想候选方案之一.本文进一步演示基于自旋霍尔效应的自旋逻辑方案.利用自旋霍尔效应不仅能够实现基本的布尔逻辑功能和数据存储功能,还可以利用自旋轨道力矩磁矩翻转的对称性要求、偏置磁场要求等,进一步实现自旋逻辑器件的可编程和多功能特性.利用这些特点,同一自旋霍尔逻辑器件可以实现与、或、非、与非、或非等功能.因为这些特性,基于自旋霍尔效应的自旋逻辑单元有望成为后续自旋逻辑器件和电路的核心器件,推动后者的持续开发与广泛应用.
    Spin logic has advantages of nonvolatility, CMOS compatibility and fast speed, thus it has become a promising alternative solution to realizing non von Neumann computing architectures. Here in this paper we show two hopeful spin logic solutions based on spin Hall effect and spin orbit torques. First basic Boolean logic and storage functions are realized in a spin Hall logic device. Furthermore, utilizing symmetric requirements for magnetic fields and applied current, programmability of the spin logic device among 5 different Boolean logic functions, AND, OR, NOT, NOR and NAND, is even realized. The demonstration of programmable spin Hall logic can advance the birth and development of practical spin logic devices and circuits.
      通信作者: 韩秀峰, xfhan@iphy.ac.cn
    • 基金项目: 国家重点研发计划(批准号:2017YFA0206200)、国家重大科学仪器设备开发专项(批准号:2011YQ120053)、国家自然科学基金(批准号:11434014,51620105004,11674373)、中国科学院战略性先导科技专项(B类)(批准号:XDB07030200)、中国科学院国际合作项目(批准号:112111KYSB20170090)和中国科学院前沿科学重点研究项目(批准号:QYZDJ-SSWSLH016)资助的课题.
      Corresponding author: Han Xiu-Feng, xfhan@iphy.ac.cn
    • Funds: Project supported by the National Key Research and Development Program of China (Grant No. 2017YFA0206200), the Special Funds of the Major Scientific Instruments Equipment Development of China (Grant No. 2011YQ120053), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11434014, 51620105004, 11674373), the Strategic Priority Research Program (B) of the Chinese Academy of Sciences (Grant No. XDB07030200), the International Partnership Program of the Chinese Academy of Sciences (Grant No. 112111KYSB20170090), and the Key Research Program of Frontier Sciences, the Chinese Academy of Sciences (Grant No. QYZDJ-SSWSLH016).
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-07
  • 修回日期:  2018-05-14
  • 刊出日期:  2019-06-20

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