FexGd100-x自旋逻辑器件

单器件六种逻辑功能

通过斜溅射亚铁磁薄膜与双脉冲时延耦合，在单个器件内实现场自由自旋轨道矩驱动的可编程逻辑，为存内计算提供紧凑低功耗方案。

Xing, Yuzhi · 王栋 · Song, Houning · Wen-Xiao, Zhao · Wei, Lin · 颜世申 · Ye, Xinglong · Tian, Yuefeng · 柏利慧 · 陈延学

Communications Physics 2026

具体参数

逻辑功能数量

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技术优势

单器件实现六种逻辑

无需外加磁场或复杂电路，单个器件通过双脉冲时延耦合即可实现AND、OR、NAND、NOR、常开/常关六种可编程逻辑。

无需外磁场驱动

利用斜溅射打破空间反演对称性产生的SOT有效场，在无外磁场条件下实现垂直磁化的确定性翻转。

低功耗逻辑操作

逻辑功能由临界开关电流对脉冲宽度和幅度的非线性依赖实现，可在较低的电流密度下完成状态切换。

应用场景

• 存内计算：将逻辑与存储融合在同一器件中，减少数据搬运开销。
• 自旋电子逻辑：利用自旋轨道矩实现可重构逻辑，替代传统CMOS门。
• 低功耗计算：场自由翻转和脉冲工程降低逻辑操作能耗。
• 新兴存储：提供可编程存储单元，支持多位状态和逻辑功能。