磁隧道结中利用自旋霍尔效应引发的伊辛自旋模型的磁化反转
摘要：基于自然趋势收敛低能量状态， Ising自旋模型被视为解决组合优化问题的有效计算方法。促进Ising模型的基本功能可分为两部分，“退火和多数表决”。在本文中，我们提出了一种基于自旋霍尔效应（SHE）诱导的磁隧道结（MTJ）磁化切换的Ising单元。我们提出的基于SHE诱导MTJ切换的Ising单元的随机性可以通过防止系统陷入局部最小解来实现自然退火过程。此外，通过控制底层MTJ上的重金属（HM）的电流，我们可以模拟决定个体自旋的下一个状态的多数表决功能。通过求解耦合的Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程，我们证明我们的Ising单元可以复制并映射特定的组合问题。我们展示了两个典型问题（最大切割和图着色）的结果，以说明提出的器件电路配置解决组合问题的可行性。我们提出的基于重金属（HM）的MTJ器件的解决方案可以用于实现紧凑、快速和能量高效的Ising自旋模型。
作者：Yong Shim, Akhilesh Jaiswal, Kaushik Roy
论文ID：1609.05926
分类：Emerging Technologies
分类简称：cs.ET
提交时间：2016-09-27