自旋太赫兹源发展及其在生物医学的应用前景分析

太赫兹(terahertz,THz)辐射的光子能量极低,不会对分子、晶格造成有害的电离,且生物大分子的振动和转动频率均在THz波段,因而THz在生物医学上的应用引起了广泛的关注.然而,目前的商用THz源无法兼顾室温工作、低成本、小型化等生物医学应用方面的需求.白旋THz源辐射效率高,可实现THz偏振调谐,有望打破生物医...     

面向自旋存内计算架构的图算法优化设计

图计算广泛应用于社交网络分析、推荐系统等诸多关键领域,然而,传统的大规模图计算系统面临冯诺依曼架构下访存带来的性能瓶颈。新型存内计算架构成为加速大规模图计算非常有前景的方案,尤其是非易失自旋磁存储器(MRAM)具备超高耐擦写性和超快写入等优点,可使图计算的存内实现更为高效。实现这种潜力的关键挑战之一是如何优化存内计算架构下的图算法设计。该文的前期工作表明,三角形计数算法和图连通分量计算算法可以通过按位运算实现,从而高效地部署在自旋存内处理核中加速。该文探索了更多图算法的优化实现,例如单源最短路径、K-core、链路预测,并提出了面向新型存内计算架构的图算法优化设计模型。该研究对于突破冯诺依曼架构下大规模图计算的内存访问瓶颈具有关键意义。     

赛道存储器移动操作的温度模型及控制策略

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.     

一种适用于自旋磁随机存储器的低压写入电路

为了降低自旋转移力矩磁随机存储器的写入功耗,提出了一种低电源电压写入电路．该电路利用列选和读写隔离相结合的方法,减小了写入支路上的电阻,写入电源电压由1.8V降低为1.2V,写入功耗降低了近33 %．同时,该电路减小了读取电流对磁隧道结存储信息的干扰,可有效提高自旋转移力矩磁随机存储器的存储可靠性．利用65nm的磁隧道结器件模型和商用CMOS器件模型进行了电路仿真,仿真结果表明,低电源电压写入电路能有效降低自旋转移力矩磁随机存储器写入功耗,提高其可靠性．     

飞秒脉冲激光诱导超快自旋动力学研究进展

当前,由于自旋电子学器件的工作频率越来越高,磁性材料中超快自旋动力学的研究已经成为凝聚态物理领域的一大研究热点.同时,飞秒脉冲激光泵浦磁性材料导致的超快白旋动力学现象蕴含丰富的物理内涵,涉及到电子、声子和白旋在非平衡态下的量子多体相互作用等基本问题,从而开辟了磁学研究的一个新方向——飞秒磁学.基于此,系统综述了飞秒脉冲...