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赛道存储器移动操作的温度模型及控制策略 被引量：2
1
作者 张超 孙广宇 +1 位作者 张学莹 赵巍胜 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期154-162,共9页
赛道存储器(racetrack memory,RM)作为一种新型的非易失存储器件,对于未来存储结构设计具备很高的竞争力.RM通过将多个位信息存储在一个条带状的磁材料纳米线上,从而达到很高的存储密度.同时,又能够提供很快的读/写访问速度.为了能够访... 赛道存储器(racetrack memory,RM)作为一种新型的非易失存储器件,对于未来存储结构设计具备很高的竞争力.RM通过将多个位信息存储在一个条带状的磁材料纳米线上,从而达到很高的存储密度.同时,又能够提供很快的读/写访问速度.为了能够访问RM条带上不同位置的位信息,需要引入一种特有的"移动"操作.然而,研究人员观察到移动操作需要较高驱动电流并产生大量热量,从而引起性能和稳定性的下降,甚至由于温度过高引起存储单元的损坏.现在仍缺乏一个关于RM移动的热力模型来估算运行中的温度.更重要的是,RM急需一个体系结构级的管理策略来避免温度过高带来的稳定性问题.针对这些问题,首先提出了一个热力模型来研究RM使用时温度与设计参数的关系.同时,为了提高RM的稳定性,一种基于"配额制度"的移动操作管理策略被讨论,以保证单位时间内的移动强度被限定在特定阈值下.实验结果表明,该方法能够以3.5%的性能代价将温度升高控制在20℃之内. 展开更多
关键词 赛道存储器 热力模型 移动操作 稳定性 温度管理
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室温磁性斯格明子材料及其应用研究进展
2
作者 刘益 钱正洪 朱建国 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第23期43-58,共16页
磁性斯格明子是一种具有涡旋状非共线自旋结构的准粒子,具有独特的拓扑保护特性,可在极低电流驱动下运动,有望在信息技术领域获得广泛应用.从2015年开始,科学家已经发现了多种室温磁性斯格明子材料,例如斯格明子多层膜、人工斯格明子材... 磁性斯格明子是一种具有涡旋状非共线自旋结构的准粒子,具有独特的拓扑保护特性,可在极低电流驱动下运动,有望在信息技术领域获得广泛应用.从2015年开始,科学家已经发现了多种室温磁性斯格明子材料,例如斯格明子多层膜、人工斯格明子材料、β-Mn型单晶材料、中心对称材料(铁氧体、六方Ni2In型)等.其中多层膜材料由于其制备工艺简单、可通过调节各膜层厚度优化性能、器件集成度高等优点而备受关注.这些室温磁性斯格明子材料具有涌生电动势、拓扑霍尔效应、斯格明子霍尔效应等特性,有望用来制备多种新型自旋电子器件,例如赛道存储器、微波探测器、纳米振荡器等,其中赛道存储器有望成为下一代非易失性、低能耗和高密度的存储器.本文首先介绍了磁性斯格明子的基本特性,然后综述了近年来室温磁性斯格明子材料的研究进展、制备技术及表征方法,最后简单介绍了用室温磁性斯格明子材料研制赛道存储器、微波探测器等原型器件的研究进展,展望了室温磁性斯格明子材料的未来发展趋势. 展开更多
关键词 磁性斯格明子 室温 赛道存储器 微波探测器
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高温度稳定性磁斯格明子的材料发现及性能调控 被引量：2
3
作者 侯志鹏 王文洪 吴光恒 《物理》 CAS 北大核心 2020年第2期84-90,共7页
文章报道了阻挫型磁体Fe3Sn2中高温度稳定性磁斯格明子材料的发现以及利用电流实现斯格明子自旋手性翻转的一系列工作。作者首先基于合金化设计的思想,解决了晶体取向生长困难和易发生包晶反应这两个关键技术难题,生长出了高质量的Fe3Sn... 文章报道了阻挫型磁体Fe3Sn2中高温度稳定性磁斯格明子材料的发现以及利用电流实现斯格明子自旋手性翻转的一系列工作。作者首先基于合金化设计的思想,解决了晶体取向生长困难和易发生包晶反应这两个关键技术难题,生长出了高质量的Fe3Sn2单晶样品。通过原位洛伦兹电镜观测发现,该材料体系具有室温磁性斯格明子,并具有多种拓扑形态,而且在外部磁场作用下可以相互转化。作者进一步利用聚焦离子束(FIB)技术,采用空间几何受限方法,制备出了磁斯格明子单链排列的“赛道”纳米条带样品。实验发现,该样品中斯格明子可以在室温到630 K极宽温区内保持其尺寸及间距不变,这表明该材料中斯格明子具有极高的温度稳定性。在这些研究工作基础上,作者在“赛道”纳米条带样品中进一步实现了电流驱动的斯格明子自旋手性翻转。作者这一系列关于高温度稳定性磁斯格明子材料以及相关器件的探索工作,从材料和器件两个方面推进了磁斯格明子材料的实用化。 展开更多
关键词 磁斯格明子 阻挫型磁体 室温宽温域 “赛道”型存储器
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宽温域跨室温磁斯格明子材料的发现及器件研究 被引量：2
4
作者 侯志鹏 丁贝 +3 位作者 李航 徐桂舟 王文洪 吴光恒 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第13期235-243,共9页
报道了阻挫型磁体Fe_3Sn_2单晶中宽温域跨室温磁斯格明子的发现及其"赛道型"微纳器件的初步探索.通过合金化设计和实验,突破晶体取向生长和克服包晶反应两个关键技术难关,制备出了高质量的Fe_3Sn_2单晶.原位洛伦兹电子显微镜... 报道了阻挫型磁体Fe_3Sn_2单晶中宽温域跨室温磁斯格明子的发现及其"赛道型"微纳器件的初步探索.通过合金化设计和实验,突破晶体取向生长和克服包晶反应两个关键技术难关,制备出了高质量的Fe_3Sn_2单晶.原位洛伦兹电子显微镜结果表明,在该材料体系中,磁斯格明子具有多种拓扑结构,并可以在一定磁场下相互转化.基于高质量的Fe_3Sn_2单晶,利用聚焦离子束技术,进一步制备出了600 nm宽并具有磁斯格明子单链排列的"赛道性"微纳器件.实验结果表明,该单链磁斯格明子具有极高的温度稳定性:单个磁斯格明子的尺寸以及相邻两个磁斯格明子之间的距离可以在室温到630 K宽温区内保持不变.宽温域跨室温磁斯格明子材料Fe_3Sn_2的发现及单链"赛道型"微纳器件的成功制备,从材料和器件两个方面推进了磁斯格明子材料的实用化. 展开更多
关键词 磁斯格明子 阻挫型磁体 室温宽温域 “赛道型”存储器
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