已成功地用于有效操纵磁化,从而导致了最近的商业STT磁性记忆解决方案。[1]自旋 - 轨道扭矩(SOT),该扭矩(SOT)使用高自旋霍尔效应(SHA)材料中的平面电荷电流产生的平面自旋电流,可以实现对磁磁性的更节能的操纵,并且正在达到商业兼容。[2–4]到目前为止,已经研究了各种高自旋 - 轨道耦合(SOC)材料,包括重金属,拓扑绝缘子(TIS),[5-7]以及最近的拓扑半学(TSMS),[8-11],[8-11] J S | / | J C | ,将其在转换电荷电流密度j c转换为旋转电流密度j s的效率的度量。此外,还研究了高HIM和FM材料层之间的界面工程,以最大程度地跨越界面,以最大化自旋透射式T int。[12–19]有效SOT Spintronic设备的主要挑战是最大化SOT效率,ξ=θSh·t int。[20]
已成功用于有效操控磁化,从而产生了最近的基于 STT 的商业化磁存储器解决方案。 [1] 自旋轨道扭矩 (SOT) 利用高自旋霍尔效应 (SHE) 材料中的平面电荷电流产生的平面外自旋电流,可以实现更节能的磁化操控,并且正在达到商业成熟度。 [2–4] 到目前为止,已经研究了各种高自旋轨道耦合 (SOC) 材料,包括重金属、拓扑绝缘体 (TI) [5–7] 以及最近的拓扑半金属 (TSM) [8–11],以最大化它们的自旋霍尔角 θ SH = | J s | / | J c |,这是它们将电荷电流密度 J c 转换为自旋电流密度 J s 的效率的量度。此外,已经研究了高 SHE 和 FM 材料层之间的界面工程,以最大化跨界面的自旋透明度 T int。 [12–19] 高效 SOT 自旋电子器件的关键挑战是最大化 SOT 效率,ξ= θ SH · T int。[20]
我们已经研究了垂直磁性共振(FMR)辅助自旋转移扭矩(STT)垂直MTJ(P-MTJ)的辅助旋转转移扭矩(STT)切换,并使用微磁模拟使用包括热噪声效应的微磁模拟使用不均匀性。具有适当的频率激发,锯可以在磁刻录材料中诱导铁磁共振,并且磁化强度可以在圆锥体中进攻,从垂直方向高挠度。随着通过侧向各向异性变化以及室温热噪声掺入不均匀性的情况下,不同增长的磁化进攻可能显着不合同。有趣的是,即使在不同各向异性的晶粒之间,不同晶粒的进动物也处于相位状态。然而,由于声感应的FMR引起的高平均挠度角可以通过显着降低STT电流来补充STT开关。即使施加的应力诱导的各向异性变化远低于总各向异性屏障。这项工作表明,锯诱导的FMR辅助开关可以提高能源效率,同时可扩展到非常小的尺寸,这对于STT-RAM在技术上很重要,并阐明了这种范式在具有热噪声和材料不显着性的现实情况下这种范式在现实情况下的潜在鲁棒性的物理机制。
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。
尽管扭矩器看起来是相对简单的设备,但它们需要精心设计和精心组装。我们的资格和验收测试确保无论是在地面还是在轨道上,扭矩器几乎都不会出现性能下降。扭矩器最关键的部件——其核心材料——经过处理,以确保最佳磁性。每个单元都完全封装,除核心外,均由非磁性航天级组件制成。
处理大数据,尤其是视频和图像,是现有冯诺依曼机面临的最大挑战,而人脑凭借其大规模并行结构,能够在几分之一秒内处理图像和视频。最有前途的解决方案是受大脑启发的计算机,即所谓的神经形态计算系统 (NCS),最近得到了广泛的研究。NCS 克服了传统计算机一次一个字思考的限制,得益于类似于大脑的数据处理大规模并行性。最近,基于自旋电子的 NCS 已显示出实现低功耗高密度 NCS 的潜力,其中神经元使用磁隧道结 (MTJ) 或自旋扭矩纳米振荡器 (STNO) 实现,并使用忆阻器来模拟突触功能。尽管与 MTJ 相比,使用 STNO 作为神经元所需的能量较低,但由于启动具有可检测输出功率的振荡需要高偏置电流,因此基于自旋电子的 NCS 的功耗与大脑之间仍然存在巨大差距。在本文中,我们提出了一种基于自旋电子的 NCS(196 × 10)概念验证,其中通过微瓦纳秒激光脉冲辅助 STNO 振荡来降低 NCS 的功耗。实验结果表明,通过将 STNO 加热到 100 ◦ C,设计的 NCS 中 STNO 的功耗降低了 55.3%。此外,与室温相比,100 ◦ C 时自旋电子层(STNO 和忆阻器阵列)的平均功耗降低了 54.9%。与室温下典型的基于 STNO 的 NCS 相比,所提出的基于激光辅助 STNO 的 NCS (LAO-NCS) 在 100 ◦ C 下的总功耗提高了 40%。最后,与室温下典型的基于 STNO 的 NCS 相比,LAO-NCA 在 100 ◦ C 下的能耗预计可降低 86%。
效率 HTM 需要放气,等待流体稳定和压力稳定会增加操作时间。可能需要多名操作员。 TM 需要操作员计算输入到输出的扭矩。操作员还需要管理、校准和操作两个工具。根据应用情况,可能需要第二个人来抵消扭矩。需要很大的体力。 DTM 在很短的时间内完成紧固和分离任务。只需要 1 名用户,体力消耗大大减少。因为扭矩是根据输出力以数字方式测量的,所以只要达到所需的扭矩,就可以完成。
ij ij ij XYKC = , , , , { } 轴承刚度[N/m]和等效粘性阻尼系数[Ns/m] L 轴承轴向长度[m] M , M est 测量和估计的MMFB质量[kg] M m 金属网环质量[kg] P 功率损耗[W] R 旋转轴的半径[m] R i 金属网环内半径[m] R o 金属网环外半径[m] T tf 顶部箔厚度[m] U d , U v , U f 位移[mm]、电压[V]和力[lb]的不确定性 W 轴承上的总静载荷[N] WS 施加的静载荷[N] WD 轴承组件的自重[N] ρ MM 线密度=金属网质量/(金属网体积×金属密度) υ 泊松比 ω 激励频率[Hz]