基于形状工程的可靠磁性逻辑器件和触发器实现

杨晓阔; 蔡理; 张明亮; 段小虎; 王卓

doi:10.3969/j.issn.0372-2112.2013.08.025

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基于形状工程的可靠磁性逻辑器件和触发器实现

科研通信 | 更新时间：2025-07-16

- 基于形状工程的可靠磁性逻辑器件和触发器实现
- Reliable Magnetic Logic Device and Flip-Flop by Shape Engineering of Nanomagnet
- 电子学报 2013年41卷第8期页码：1609-1614
- 作者机构：
  
  空军工程大学理学院,陕西,西安,710051
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金 (No.61172043);陕西省自然科学基金青年项目 (No.2013JQ8010);陕西省自然科学基金重点项目 (No.2011JZ015)
- DOI：10.3969/j.issn.0372-2112.2013.08.025
  中图分类号： O471.1TN4
- 纸质出版：2013
- 稿件说明：
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杨晓阔, 蔡理, 张明亮, 等. 基于形状工程的可靠磁性逻辑器件和触发器实现[J]. 电子学报, 2013,41(8):1609-1614.

YANG Xiao-kuo, CAI Li, ZHANG Ming-liang, et al. Reliable Magnetic Logic Device and Flip-Flop by Shape Engineering of Nanomagnet[J]. Acta Electronica Sinica, 2013, 41(8): 1609-1614.
杨晓阔, 蔡理, 张明亮, 等. 基于形状工程的可靠磁性逻辑器件和触发器实现[J]. 电子学报, 2013,41(8):1609-1614. DOI： 10.3969/j.issn.0372-2112.2013.08.025.

YANG Xiao-kuo, CAI Li, ZHANG Ming-liang, et al. Reliable Magnetic Logic Device and Flip-Flop by Shape Engineering of Nanomagnet[J]. Acta Electronica Sinica, 2013, 41(8): 1609-1614. DOI： 10.3969/j.issn.0372-2112.2013.08.025.

摘要

纳米级磁性逻辑器件是一种新兴的场耦合计算范例

可用于实现非易失性和极低功耗的磁性逻辑电路.然而

杂散磁场和温度波动热效应阻碍了器件和电路的可靠转换.该文研究了对称缺失等腰三角形特殊形状纳磁体的转换特性

提出了利用这种特殊形状纳磁体实现磁性逻辑器件可靠转换的方法.基于特殊形状纳磁体器件设计了流水线RS触发器时序电路

并采用OOMMF软件进行了性能模拟.结果表明

特殊形状纳磁体实现的基本触发器电路不但能够进行可靠的流水线计算

同时还具有较高的工作温度和良好的按比例缩小特征.

Abstract

Nanoscale magnetic logic device is an emerging field-coupled computing paradigm

which can be used to realize nonvolatile and ultra low power magnetic logic circuits.However

stray fields and temperature fluctuation-induced thermal effects sometimes make device and circuit's switching unreliable.In this paper

switching behavior of nanomagnet with symmetrically missing isoceles triangle areas is in detail investigated; an approach of implementing reliable circuit switching by particular nanomagnet shape is proposed.Pipelined RS flip-flop circuit is designed with nanomagnet of particular shape; OOMMF is employed to simulate the circuit.The results show that the flip-flop constructed with nanomagnet of particular shape can not only perform reliable pipelining computing

but also demonstrate efficient device scaling and operability at high temperature.

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