低能耗與高集成度間的矛盾限制了集成電路未來的發(fā)展,傳統(tǒng)的基于電荷輸運的CMOS器件技術已經(jīng)逼近其本征極限。自旋波因其波長短、超低能量損耗的特點被認為是下一代信息載體的有力競爭者之一�；谧孕ǖ男畔⑻幚砥骷捎谄淅貌▌犹匦怨ぷ鞯谋举|,被認為不僅有望實現(xiàn)多信道數(shù)據(jù)并行處理的傳統(tǒng)布爾邏輯運算,還可能應用于如人工神經(jīng)網(wǎng)絡等領域所需的非布爾邏輯運算。在眾多自旋波信息處理器件中,耦合型自旋波功能器件作為其它自旋波功能器件間的高效、可控連接,其研究成為了業(yè)界的研究熱點。本論文在對目前耦合型自旋波功能器件發(fā)展動態(tài)的綜述與分析基礎上,針對現(xiàn)有可重構自旋波定向耦合器件在功能切換手段存在的不足,提出利用電流誘導的自旋-軌道矩（SOT）實現(xiàn)定向耦合器的功能、工作頻率的動態(tài)切換。主要研究工作包括:利用理論分析和微磁學模擬方法研究了自旋波定向耦合器的基本工作原理,探究了自旋波定向耦合器相對磁化狀態(tài)的改變對器件耦合效率的影響;采用微磁學模擬方法,提出了基于SOT翻轉磁化狀態(tài)實現(xiàn)的可重構自旋波定向耦合器模型,系統(tǒng)地研究了電流密度大小和電流脈沖施加時間對提出的定向耦合器磁化狀態(tài)翻轉過程及結果的影響;對實際應用中可能... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于電、磁場調控的自旋波定向耦合器件
        1.2.2 基于磁狀態(tài)改變的可重構自旋波定向耦合器件
        1.2.3 其他耦合型自旋波功能器件
    1.3 面臨的挑戰(zhàn)及未來的發(fā)展方向
    1.4 本論文的結構安排
第二章 磁化動力學與微磁學模擬方法
    2.1 磁化強度矢量的動力學方程
    2.2 有效場的求解
        2.2.1 交換作用能
        2.2.2 靜磁能
        2.2.3 各向異性能
        2.2.4 Zeeman能
    2.3 磁矩的進動形式
        2.3.1 磁矩的一致進動
        2.3.2 磁矩的非一致進動——自旋波
    2.4 微磁學模擬
        2.4.1 微磁學計算原理及方法
        2.4.2 OOMMF簡介
        2.4.3 MuMax3 簡介
    2.5 自旋波的色散關系
        2.5.1 薄膜中自旋波的色散關系
        2.5.2 縱向磁化微觀波導中自旋波的色散關系
    2.6 本章小結
第三章 MFA:多進程加速的多類型傅里葉分析軟件
    3.1 MFA的組成結構
        3.1.1 數(shù)據(jù)重組織模塊
        3.1.2 傅里葉變換計算模塊
    3.2 計算結果正確性的驗證
    3.3 軟件性能驗證
    3.4 本章小結
第四章 自旋波定向耦合器的工作原理
    4.1 耦合波導模型
    4.2 自旋波定向耦合器的基本工作原理
    4.3 耦合波導相對磁化狀態(tài)對耦合效率的影響
    4.4 本章小結
第五章 基于自旋-軌道矩的可重構自旋波定向耦合器
    5.1 基于自旋-軌道矩的可重構自旋波定向耦合器的結構
    5.2 使用自旋-軌道矩翻轉定向耦合器的磁化狀態(tài)
        5.2.1 電流誘導的自旋-軌道矩效應
        5.2.2 自旋-軌道矩與自旋轉移矩間數(shù)值轉換的推導
        5.2.3 電流密度對定向耦合器磁化狀態(tài)翻轉的影響
        5.2.4 電流施加時間對定向耦合器磁化狀態(tài)翻轉的影響
    5.3 功能和工作頻率均可重構的定向耦合器的實現(xiàn)
    5.4 實際應用中可能出現(xiàn)的問題的解決方案
        5.4.1 引入圖形化凹槽釘扎耦合波導中的磁疇壁
        5.4.2 阻尼系數(shù)增加時定向耦合器的工作情況
        5.4.3 重金屬層引起的射頻傳播調制對定向耦合器的影響
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果



本文編號：3182283