Discrimination of skyrmion chirality via spin-orbit and -transfer torques for logic operation.
Discrimination of skyrmion chirality via spin-orbit and -transfer torques for logic operation.
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DOI：
10.1038/s41598-021-87742-6
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发表时间：
2021-04-16
影响因子：
4.6
通讯作者：
Hirohata A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nakatani Y;Yamada K;Hirohata A
最近，许多关于使用磁天柱的磁存储器和逻辑电路的工作已经被报道。在此之前，我们用微磁学方法模拟了一种通过引入脉冲热斑来改变磁性薄膜中形成的磁性天子手性的方法。本文提出了一种利用自旋轨道力矩(SOT)和自旋转移力矩(STT)来判别分支纳米线中天空离子手性的方法，并通过模拟验证了该方法的有效性。模拟结果表明，通过STT对支路中运动的天米子施加附加的SOT，运动随手性的变化而变化。除了常规使用的天子的存在(和极性)之外，该方法还可以用作存储器和逻辑设备中的电检测的基本构建块，使用天子的手性作为数据比特，这可以导致多值运算。
Recently many works on magnetic memories and logic circuits, which use a magnetic skyrmion have been reported. Previously we micromagnetically simulated a method to switch a chirality of a magnetic skyrmion formed in a magnetic thin film by introducing a pulsed heat spot. In this paper, we propose a method to discriminate the chirality of a skyrmion in a branched nanowire by using spin–orbit torque (SOT) and spin-transfer torque (STT), and confirm the validity of the method by using simulation. The simulated results show that the motion changes depending on the chirality when additional SOT is applied on a skyrmion moving in a branch by STT. This method can be used as a fundamental building block for electrical detection in memory and logic devices using the chirality of skyrmions as a data bit in addition to the presence (and polarity) of the skyrmions as conventionally used, which can be lead to multiple-valued operation.
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