在磁性绝缘体中的快速、可重构域墙逻辑

磁场自由电流驱动手性磁壁超高速运动（>1.4km/s），通过调控电流密度和初始磁化状态成功实现16种二输入布尔逻辑运算。研究证实自旋逻辑器件在高效能内存计算架构中的可行性。

　　

摘要

基于硅晶体管的传统计算系统在满足大数据和人工智能等应用中对高计算效率日益增长的需求方面面临挑战。基于自旋的逻辑器件，尤其是利用手性畴壁的器件，由于其在高性能和与高密度存储器集成方面的潜力，提供了一种有前景的替代方案。本文制备了由磁性绝缘体TbIG和超薄Co层组成的异质结构，实现了无场电流驱动的畴壁运动，其速度超过1.4 km/s。通过调节电流密度和初始磁化状态，实验验证了所有16种两输入布尔逻辑运算（包括NAND、AND、XOR和XNOR）的实现。这些结果突显了自旋电子系统中多功能逻辑门的可行性，并展示了节能型高密度内存计算架构的潜力。

图形摘要

由磁性绝缘体TbIG和超薄Co层组成的异质结构实现了无场电流驱动的畴壁运动，速度超过1.4 km/s。通过调节电流密度和初始磁化状态，在单个畴壁器件中实验验证了所有16种两输入布尔逻辑运算，这为节能型高密度内存计算架构提供了可能。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。