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通过振动悬浮的微磁缸的线性冷却
冷却宏观物质的质量运动对其量子基态一直是物理界的目标，因为它被认为是迈向跨量子效应的量子效应的第一步，例如对宏观尺度观察到量子效应 - 例如，通过对空间量子量的限制，也有4个单个大型大型粒子 - 通过偏离已知相互作用的偏差并检查新颗粒的假设以搜索新物理学[5-9]。对量子状态中巨大颗粒的重力作用的研究引起了人们的关注[10，11]，因为这可能是通过实验通过实验来照亮量子力学和重力之间的相互作用的一种方法。可以理解，可以通过通过不同的悬浮方式将机械振荡器从其环境中脱离环境来实现量子状态的较大宏观量[12]。捕获和冷却大型（大于µm长度）颗粒到量子基态的运动极具挑战性。光学诱捕技术适用于捕获亚微米尺寸的颗粒，并且在悬浮的验光力学中已经使用了线性反馈技术将其冷却纳米颗粒至其运动基态[13，14]。最近，达到了两种元模式的同时基态冷却[15]，即使大型ligo镜的运动也通过反馈[16]在接近量子基态的附近冷却[16]，除了许多夹紧机械系统[17] [17]。然而，捕获场中光子的吸收和后坐力充当耗散极限，该极限与捕获粒子半径的第六功率缩放[18]，并且通过与黑色身体和捕获激光辐射的相互作用的光学左右量子态在光学左旋中存在坚硬的脱谐度限制[19] [19] [19]。
双旋转磁性隧道接线设备的微磁建模
自旋转移扭矩磁盘磁盘随机访问存储器（STT-MRAM）已成为一种有希望的非挥发记忆技术，与闪存相比，可提供可扩展性，高耐力和更快的操作[1，2]。它与SRAM竞争的能力有可能彻底改变未来信息存储。MRAM电池的核心是由COFEB磁参考层（RL），MGO隧道屏障（TB）和COFEB游离磁性层（FL）组成的磁性隧道连接（MTJ）。具有垂直磁化的FL和RL（PMTJ）的设备可实现大量的足迹，并为高密度MRAM溶液打开了路径。一直在不断努力提高STT-MRAM设备的切换性能，目的是实现子纳秒（子NS）切换时间。虽然自旋 - 轨道扭矩（SOT）设备显示了子NS开关性能，但与STT设备的两端结构相比，从技术的角度来看，它们的三端设备结构并不理想[3]。在PMTJ设备中掺入钼（MO）已显示出胜过常规TA的PMTJ，而TA则用垂直磁各向异性（PMA），热耐受性和开关性能作为COFEB电极的缓冲/帽/帽[4]。双磁隧道连接（DMTJ），具有额外RL和第二个TB的MTJ，已被研究为常规MTJ设备的有效替代方案，最多两倍的开关效率提高了开关效率[5，6]。但是，结构导致TMR值较低，到期
SOT -MRAM动力学的微磁建模-IUE
我们提出了一种灵活，有效的方法，可以通过在三维框架中耦合电荷，自旋和磁化动力学来建模现代SOT-MRAM细胞中的磁化动力学。我们扩展了现有文献，以获得为Rashba-Edelstein效应建模的旋转电流边界条件。我们计算起源于自旋大厅和Rashba-Edelstein效应的自旋 - 轨道扭矩，并表明我们的模型可以重现IR/COFEB双层结构中自旋扭矩的厚度依赖性的实验结果。此外，我们通过模拟无野外SOT-MRAM细胞中的磁化逆转来验证我们的方法，并表明，随着界面dzyaloshinskii – Moriya相互作用，我们获得了与先前报道的实验结果相似的域壁运动。
SOT-MRAM 动力学的微磁建模
自旋轨道扭矩磁阻随机存取存储器 (SOT-MRAM) 器件由于其非易失性、低功耗、高切换速度和耐久性而成为传统存储器的一种颇具吸引力的替代品 [1]。这些器件由磁隧道结 (MTJ) 和 SOT 重金属 (HM) 层组成。在 HM 层上施加电流会产生作用于 MTJ 中铁磁 (FM) 自由层 (FL) 的体自旋扭矩和界面自旋扭矩，这种扭矩源于 HM 层中存在的强自旋轨道耦合，从而可以操纵 FL 磁化。SOT 的对称性为设计具有垂直磁化方向的 SOT-MRAM 单元带来了挑战，以实现适合存储器应用的密度。已经提出并展示了几种解决方案，其中一些需要外部磁场、额外的对称性破坏层或 SOT 与自旋转移扭矩 (STT) 的组合 [1,2]。为了克服工程挑战并加速 SOT-MRAM 设备的开发和采用，需要能够快速准确地探索这些设备设计空间的软件。
用于 MEMS 的晶圆级制造永久微磁体的研究
摘要：将永久微磁体单片集成到 MEMS 结构中可为磁性 MEMS 应用提供诸多优势。一种名为 PowderMEMS 的新技术已用于在 8 英寸晶圆上制造永久微磁体，该技术基于通过原子层沉积 (ALD) 聚集微米级粉末。在本文中，我们报告了由两种不同 NdFeB 粉末粒径制备的 PowderMEMS 微磁体的制造和磁性特性。在 75 ◦ C 的低 ALD 工艺温度下实现了 423 mT 的剩磁和 924 mT 的固有矫顽力，使该工艺与 MEMS 技术兼容。借助 Wohlfarth 方程讨论了微磁体中的磁可逆机制。为了确保这种集成微磁体在不同应用环境中的可操作性，我们进行了一系列实验，系统地研究了热稳定性和腐蚀稳定性。粉末颗粒尺寸较大（d50 = 25 µ m）的 NdFeB 微磁体在空气中表现出较高的热稳定性。此外，通过等离子体增强化学气相沉积 (PECVD) 沉积的额外氧化硅钝化层显著提高了微磁体的腐蚀稳定性。所给出的结果证明了 PowderMEMS 微磁体的耐用性，使其能够应用于微流体、传感器、执行器和微电子等各个领域。
基于微磁模拟和增强学习的旋转轨道扭矩切换方案的优化
摘要：旋转轨道扭矩内存是下一代非挥发性随机访问存储器的合适候选者。它将高速操作与出色的耐力结合在一起，在缓存中使用尤其有希望。在这项工作中，将两电流的脉冲磁场旋转轨道扭矩切换方案与增强学习结合在一起，以确定导致该方案的最快磁化切换的电流脉冲参数。基于微磁模拟，这表明开关概率在很大程度上取决于当前脉冲的构造，用于用次纳秒时定时进行细胞操作。我们证明，实现的强化学习设置能够确定最佳的脉冲配置，以达到150 PS的开关时间，比使用非优化脉冲参数获得的时间短50％。强化学习是一种有前途的工具，可以自动化并进一步优化两脉冲方案的开关特性。对材料参数变化的影响的分析表明，如果正确调整了施加的脉冲的当前密度，则可以确保对变异空间内的所有单元的确定性切换。