SAF skyrmion-based leaky-integrate fire neuron device

空中骑兵 神经形态工程学 各向异性 物理 凝聚态物理 记忆电阻器 能量(信号处理) 铁磁性 计算机科学 光学 人工神经网络 量子力学 机器学习
作者
Ravish Kumar Raj,Ravi Shankar Verma,Brajesh Kumar Kaushik,Shailendra Yadav
标识
DOI:10.1117/12.2681617
摘要

The magnetic skyrmion has distinct features like nanoscale size, particle-like behavior, low driving current, and topologically stable which makes it a suitable candidate for neuromorphic computing. Synthetic antiferromagnetic (SAF) skyrmions consist of a pair of coupled ferromagnetic (FM) skyrmions, each in its respective sub-layers that are favourable over the FM skyrmions as they follow the straight trajectories and prevent its annihilation at the nanotrack edge. In this work, a leaky integrate and fire neuronal device model is proposed based on SAF skyrmions with voltage control magnetic anisotropy (VCMA) as a leaky effect for the tunability of the device. The anisotropy is directly correlated with the size of the skyrmion meaning that in the region with larger anisotropy, the skyrmion size is smaller and hence, more energy. However, the skyrmions have the tendency to move toward the minimum energy state means it will move towards the lower anisotropy. This behavior of SAF skyrmion on a nanotrack with anisotropy gradient corresponds to the leaky-integrate-fire (LIF) functionality of the neuron device. Moreover, device performance is also realized at room temperature for practical implementation. Hence, the proposed device possesses an energy-efficient artificial neuron opens up the path for the development of next-generation skyrmionic devices for neuromorphic computing.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
希望天下0贩的0应助xh采纳,获得10
刚刚
1秒前
Zekyll发布了新的文献求助10
1秒前
蓝天应助宁静致远采纳,获得10
2秒前
lxaiczn发布了新的文献求助10
2秒前
scarlett发布了新的文献求助10
4秒前
wanci应助今天不熬夜采纳,获得10
4秒前
Journey完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
月月发布了新的文献求助80
7秒前
HanMeimei给abcd的求助进行了留言
9秒前
英姑应助派大星采纳,获得10
10秒前
2号完成签到,获得积分10
11秒前
Obliviate完成签到,获得积分10
12秒前
慕青应助liguyi采纳,获得10
12秒前
13秒前
星辰大海应助史绪典采纳,获得10
14秒前
我是老大应助曾经尔云采纳,获得10
17秒前
18秒前
realme完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
jj完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
夏尔完成签到,获得积分10
21秒前
开心采白发布了新的文献求助10
22秒前
隐形曼青应助hdt采纳,获得10
23秒前
23秒前
24秒前
派大星发布了新的文献求助10
24秒前
sd完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
xnn完成签到 ,获得积分10
25秒前
核桃发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
XuChen发布了新的文献求助10
27秒前
小情思绪完成签到 ,获得积分10
27秒前
liguyi发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
彭于晏应助LEESO采纳,获得20
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 5000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 1000
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6326688
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8143461
关于积分的说明 17075295
捐赠科研通 5380421
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2854421
邀请新用户注册赠送积分活动 1831982
关于科研通互助平台的介绍 1683223