發(fā)布時間：2018-05-09 22:06

  本文選題：全自旋邏輯器件 + 石墨烯��； 參考：《物理學報》2017年20期

【摘要】：由于石墨烯的電導率相比典型的金屬材料更大,自旋弛豫時間更長,自旋軌道相互作用更弱,從而在相同的注入電流情況下,自旋電流在石墨烯材料中的耗散作用更弱.基于自旋傳輸和磁化動力學耦合模型,研究了石墨烯溝道全自旋邏輯器件的開關特性.結果顯示,在相同的電源電壓下和器件尺寸下,石墨烯溝道材料的全自旋邏輯器件磁矩翻轉時間比Cu溝道更短,流入輸出納磁體的自旋電流更大.同時,長度越短、寬度越窄的溝道其開關時間更短,功耗更小.在滿足磁體磁矩翻轉的臨界開關電流的情況下,石墨烯溝道的可靠工作長度也顯著大于Cu溝道.所以石墨烯材料是相比于金屬材料更理想的溝道材料.另外,通過合理選擇溝道尺寸,能進一步降低器件開關時間和功耗.上述結論為全自旋邏輯器件的優(yōu)化設計與應用提供了理論參考.
[Abstract]:Because the conductivity of graphene is larger than that of typical metallic materials, the spin relaxation time is longer and the spin orbit interaction is weaker, the dissipation of spin current in graphene is weaker under the same injection current. Based on the coupling model of spin transport and magnetization dynamics, the switching characteristics of graphene channel full spin logic devices are studied. The results show that under the same power supply voltage and device size, the magnetic moment reversal time of graphene channel material is shorter than that of Cu channel, and the spin current flowing into the output nanomagnetic is larger. At the same time, the shorter the length, the narrower the width, the shorter the switching time and the lower power consumption. The reliable working length of graphene channel is also significantly larger than that of Cu channel when the critical switching current of magnetic moment is satisfied. Therefore, graphene is a better channel material than metal material. In addition, the switch time and power consumption can be further reduced by reasonably selecting channel size. These conclusions provide a theoretical reference for the optimal design and application of all spin logic devices.
【作者單位】： 空軍工程大學理學院;空軍工程大學第一航空學院;
【基金】：國家自然科學基金(批準號:11405270) 陜西省自然科學基礎研究計劃(批準號:2017JM6072,2014JQ8343)資助的課題~~
【分類號】：TN60

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 康越;楚增勇;張東玖;張朝陽;;石墨烯衍生材料在憶阻器中的應用[J];材料導報;2013年07期

2 吳琪樂;;超材料石墨烯開發(fā)取得重大突破 克服了石墨烯技術應用[J];半導體信息;2012年01期

3 程楊;姚佰承;吳宇;王澤高;龔元;饒云江;;基于倏逝場耦合的石墨烯波導光傳輸相位特性仿真與實驗研究[J];物理學報;2013年23期

4 ;科學家首次實現(xiàn)鍺基石墨烯大規(guī)模生長 將助推石墨烯在半導體工業(yè)界廣泛應用[J];分析測試學報;2013年10期

5 趙佶;;臺灣逢甲大學石墨烯技術 將取代半導體[J];半導體信息;2012年03期

6 趙佶;;美研制出全新碳基半導體“一氧化石墨烯”[J];半導體信息;2012年03期

7 彭黎瓊;謝金花;郭超;張東;;石墨烯的表征方法[J];功能材料;2013年21期

8 丁明清;;從石墨烯開關看電子在石墨烯中的奇異行為[J];真空電子技術;2013年04期

9 高永慧;路瑩;韓強;張剛;姜文龍;;石墨烯薄層對有機電致發(fā)光器件性能的影響[J];江蘇大學學報(自然科學版);2014年03期

10 翟萬江;;中外聯(lián)手發(fā)力:中國石墨烯全景圖首次浮現(xiàn) 2014中國國際石墨烯創(chuàng)新大會在寧波舉行[J];中國科技產(chǎn)業(yè);2014年08期

相關會議論文 前10條

1 董靖;姚朝暉;郝鵬飛;楊天中;姜麗麗;申承民;;石墨烯表面的浸潤性控制研究[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

2 丁明清;;從石墨烯開關看電子在石墨烯中的奇異行為[A];陶瓷金屬封接和真空電子與專用金屬材料分會年會專輯[C];2013年

3 杝隆建;田青禾;江e鸞x;;石墨烯材料應用在發(fā)光二極體之發(fā)展技術[A];海峽兩岸第十八屆照明科技與營銷研討會專題報告暨論文集[C];2011年

4 甘雪濤;趙建林;;基于納米光子器件的集成石墨烯光電子學[A];2013年（第五屆）西部光子學學術會議論文集[C];2013年

5 吳長征;謝毅;;調(diào)控無機類石墨烯結構電學行為在能源存儲器件中的應用[A];中國化學會第29屆學術年會摘要集——第33分會：納米材料合成與組裝[C];2014年

6 胡廷偉;馬飛;馬大衍;徐可為;;外延石墨烯邊界山脊結構形成機制的研究[A];中國真空學會2012學術年會論文摘要集[C];2012年

7 吳朝興;張永愛;周雄圖;李福山;郭太良;;三維石墨烯結構的自組裝制備與場發(fā)射性能研究[A];中國電子學會真空電子學分會第十九屆學術年會論文集（下冊）[C];2013年

8 李林;孫旺寧;田士兵;夏曉翔;金愛子;李俊杰;顧長志;;花瓣狀少層石墨烯納米片復合納米硅錐陣列結構的場發(fā)射特性研究[A];中國電子學會真空電子學分會第十九屆學術年會論文集（下冊）[C];2013年

9 張宇;鄧少芝;陳軍;許寧生;;直立少層石墨烯冷陰極的脈沖場發(fā)射特性[A];中國電子學會真空電子學分會第十九屆學術年會論文集（下冊）[C];2013年

10 高瑞玲;繆靈;宋家琪;吳憂;;硼氮摻雜石墨烯電子特性的第一性原理研究[A];2009中國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2009年

相關重要報紙文章 前10條

1 記者 陳丹;電子間相互作用是石墨烯具備超性能的關鍵[N];科技日報;2012年

2 記者 劉霞;新方法讓石墨烯與硅基技術“聯(lián)姻”[N];科技日報;2013年

3 吳康迪;石墨烯晶體管:摩爾定律的延壽者[N];計算機世界;2008年

4 本報記者 馮衛(wèi)東　王小龍;未來晶體管由石墨烷造[N];科技日報;2009年

5 記者 劉霞;美研制出能在室溫工作的石墨烯變頻器[N];科技日報;2011年

6 張巍巍;德成功測量石墨烯內(nèi)光電行為[N];科技日報;2012年

7 記者 劉霞;三明治結構可減少石墨烯晶體管電子泄露[N];科技日報;2012年

8 張巍巍;美制成超快高敏石墨烯光電探測器[N];科技日報;2012年

9 記者 王小龍;科學家開發(fā)出石墨烯-硅光電混合芯片[N];科技日報;2012年

10 記者 劉霞;石墨烯晶體管開關頻率提高1000倍[N];科技日報;2011年

相關博士學位論文 前10條

1 盛世威;石墨烯表面等離激元濾波器的研究[D];山東大學;2015年

2 陳拓;基于石墨烯的光子學器件的研究[D];浙江大學;2015年

3 蔡亦良;有機半導體及石墨烯在金屬表面的生長及其性質研究[D];浙江大學;2015年

4 許坤;石墨烯的化學氣相沉積及其在光電器件中的應用[D];北京工業(yè)大學;2015年

5 呂宏鳴;石墨烯場效應管與射頻集成電路研究[D];清華大學;2015年

6 朱淼;石墨烯/硅異質結光電探測器性能研究[D];清華大學;2015年

7 理記濤;氧化鋅/石墨烯復合回音壁模微腔受激輻射研究[D];東南大學;2015年

8 姜昊伯;石墨烯仿生微納結構的激光加工及其儲能器件應用[D];吉林大學;2016年

9 楊龍志;基于ε大范圍可調(diào)材料的光調(diào)制器件的研究[D];浙江大學;2016年

10 陳衛(wèi);石墨烯場效應器件制備及其電子輸運特性研究[D];國防科學技術大學;2015年

相關碩士學位論文 前10條

1 何舜宇;基于氫化物氣相外延法氮化鎵在石墨烯上的生長機理研究與表征[D];蘇州大學;2015年

2 鄭佳久;石墨烯—硅混合納米光子集成波導及器件研究[D];浙江大學;2015年

3 張慶;石墨烯量子點的可控制備及其在光電器件中的應用[D];蘇州大學;2015年

4 王朝成;毫米尺寸石墨烯單晶及器件研究[D];南昌大學;2015年

5 程楊;石墨烯—微光纖混合波導偏振特性及其傳感應用研究[D];電子科技大學;2014年

6 李干;化學氣相沉積法生長石墨烯的CFD模擬研究[D];中國科學技術大學;2015年

7 李鵬;CVD法制備石墨烯及其在有機薄膜晶體管中的應用[D];合肥工業(yè)大學;2015年

8 李婷婷;石墨烯電吸收調(diào)制器的基礎研究[D];電子科技大學;2015年

9 毛淇;基于石墨烯的寬帶太赫茲波調(diào)控技術研究[D];電子科技大學;2015年

10 田洪軍;CVD石墨烯場效應晶體管的制備及性能研究[D];電子科技大學;2014年

，

本文編號：1867616