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Shape Engineering for Controlled Switching With Nanomagnet Logic

机译：纳米磁铁逻辑控制开关的形状工程

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摘要

We demonstrate that in circuits and systems that comprised of nanoscale magnets, magnet-shape-dependent switching properties can be used to perform Boolean logic. More specifically, by making magnets with slanted edges, we can shift the energy barrier of the device (i.e., so that it is not at a maximum when a device is magnetized along its geometrically hard axis). In clocked systems, we can leverage this barrier shift to make and or or gates that are not majority based. Advantages include reduced gate footprint and interconnect overhead as we eliminate one gate input. In this paper, we report and discuss micromagnetic simulations that illustrate how magnet shape can facilitate nonmajority-gate-based, reduced footprint logic; preliminary fabrication and testing results that illustrate that shape engineering can induce energy barrier shifts; and additional micromagnetic simulations that show other ways in which we might leverage shape in circuits made from nanoscale magnets.
机译：我们证明，在由纳米级磁体组成的电路和系统中，可以使用与磁体形状有关的开关特性来执行布尔逻辑。更具体地，通过制造具有倾斜的边缘的磁体，我们可以移动设备的能垒（即，使得当设备沿其几何上的硬轴磁化时，它不会达到最大）。在时钟系统中，我们可以利用这种势垒移位来制造非基于多数的“或”或“或”门。优点包括减少了栅极占用面积，并减少了一个栅极输入，从而减少了互连开销。在本文中，我们报告并讨论了微磁仿真，这些仿真说明了磁体形状如何能够促进基于非多数门的减少占用空间的逻辑；初步制造和测试结果表明，形状工程可以引起能垒移动；以及其他微磁仿真，这些仿真显示了我们可以利用纳米磁体制成的电路中的形状的其他方式。

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