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科学家开发用于天天看片高清观看构建纳米电子学和量子处理器的平台

纳米技术 2022-03-15 23:58:12

作者亚历克斯·泽维雷夫,远东联邦大学 测量设置和z型SOT开关

内部有Ix、Iy、σsw和σbi的横杆几何形状

非易失性测量序列

写和读过程在时域中是分开的

反常霍尔电阻作为赫兹的函数

最大_Rxy = 210 m_

(d)SOt感应磁化开关,偏置场Hx为500 Oe

相反的Hx导致相反的开关手性

信用:FEFU新闻办公室 远东联邦大学(FEFU、符拉迪沃斯托克、俄国)的科学家和中科院的同事一起设计了一种镀铂的铂钴镁氧化物微结构,能够在三值逻辑模式(真/假/不知道)下工作

它为构建新的电子和自旋电子设备、量子处理器(三个位置而不是两个量子位)和模拟人脑活动的神经形态系统铺平了道路

一篇相关的文章发表在物理评论应用

当代的计算机处理器消耗大量的能量,用存储单元代表不同的隔间,它们的功效受到二值逻辑(真/假)的限制

这三个障碍限制了计算机设备在小型化和快速性能方面的进一步发展

在俄罗斯基础研究基金会(RFBR)和中国科学院的一个联合项目中,来自FEFU自然科学学院的科学家开发了一种十字形微结构,由铂、钴(仅0

8纳米)、氧化镁和铂涂层

该结构可以是同时作为处理器和存储器芯片运行的单个平台

这一特性有助于在平台上实现设备的小型化

它可以应用于运行在三值逻辑上的电子和自旋电子设备,包括量子处理器(三能级系统而不是二能级量子位)和模拟人脑功能的神经形态系统

“由于某些层的顺序和较低铂层中电子自旋的转换,我们能够有效地控制钴层中的三种磁性状态

这些状态对应于三值逻辑模式中的-1,1和0,或者真,假,不知道,就常规语言而言

三值逻辑(亚里士多德的逻辑)远远优于二进制、布尔逻辑(0/1)

它的原理为不久的将来智能计算机奠定了基础

与基于其他原理的设备相比,这些新设备将具有更高的性能、更长的寿命和更低的能耗,”俄罗斯方面的项目经理、FEFU自然科学学院计算机系统副教授亚历山大·萨马尔达克说

为了获得自旋电流并影响钴层,科学家们应用了两个交叉电流和一个面内磁场来改变磁对称性

与此同时,他们感应出一股短脉冲电流通过铂的下层

结果,具有不同极性(取向为“上”和“下”,对应于模式1和0)的电子自旋转向铂层的相反表面,产生影响磁性层电子自旋的纯自旋电流

在某些条件下,钴层的自旋被转换

这意味着细胞从0转换成1

由于电流脉冲通过另外两个正交(垂直)放置的触点,所以可以控制钴层中的不同磁状态,从而实现三值逻辑的不同状态

结果表明,这种正交电流可以更低,并且有机会控制分层结构中的其他中间稳定磁状态,这对于神经形态器件的发展是重要的

此外,诸如“与”、“或”、“非”和“非”或之类的逻辑运算可以通过一定顺序的交叉电流在结构中调用

这是一种比目前使用的一组半导体门(晶体管、电阻、二极管)更复杂和优雅的方法

亚历山大·萨马尔达克(Alexander Samardak)解释说,在研究论文中,科学家们只指出了冰山一角,需要进一步的研究才能实现真正的自旋电子器件和基于三值逻辑的神经形态系统

首先,必须消除用于切换磁对称性的恒定磁场

其次,为了在芯片上实现高密度的元件,有必要将单元尺寸减小到100-200纳米

第三,必须提供磁性层不同状态的精确读数,这需要基于隧道磁阻效应的高灵敏度传感器

科学家们指出,第一台基于三值逻辑的计算机是在20世纪60年代初由苏联开发的

由N教授领导的科学小组

P

布鲁森佐夫(罗蒙诺索夫莫斯科国立大学)实施了一个名为塞顿的项目

然而,尽管Setun比二进制逻辑操作的机器有许多优点,但它并没有得到广泛的认可

在过去的八年里,FEFU薄膜技术实验室的科学家们与中国科学院的同事们合作,他们是自旋电子学薄膜系统生产和研究领域的领导者

在此期间,他们开发了几个关于磁传感器和纳米自旋系统的联合项目

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