Neuromorphic Computing in Synthetic Antiferromagnets by Spin‐Orbit Torque Induced Magnetic‐Field‐Free Magnetization Switching

神经形态工程学 凝聚态物理 材料科学 磁化 扭矩 领域(数学) 自旋(空气动力学) 磁场 物理 量子力学 计算机科学 机械工程 人工神经网络 工程类 人工智能 数学 纯数学
作者
Xiang Han,Zhenxing Wang,Yiheng Wang,Di Wang,Limei Zheng,Le Zhao,Qikun Huang,Qiang Cao,Yanxue Chen,Lihui Bai,Guozhong Xing,Yufeng Tian,Shishen Yan
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (44) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/adfm.202404679
摘要

Abstract Synthetic antiferromagnet (SAF) with high thermal stability, ultra‐fast spin dynamics, and highly efficient spin‐orbit torque switching has great application potential in neuromorphic computing hardware. However, two challenges, the weakening of Hall signal in the remanent state and the need for a large auxiliary magnetic field for perpendicular magnetization switching, greatly limit the advantages of SAF in neuromorphic computing. In this work, both the enhanced anomalous Hall resistance and magnetic‐field‐free perpendicular magnetization switching are achieved by using oblique sputtering to fabricate the Pt/CoPt/Ru/CoTb SAF with strong interlayer exchange coupling and magnetic moment compensation. The fabricated SAF as synapse shows nearly linear, nonvolatile multistate plasticity, and as neuron exhibits a nonlinear sigmoid activation function, which are used to construct a fully connected neural network with a remarkable 97.0–98.1% recognition rate for the handwritten digits. Additionally, SAF serving as spike‐timing‐dependent plasticity synapse is used to construct an adaptive, unsupervised learning spiking neural network, and achieve an 87.0% accuracy in handwritten digit recognition. The findings exhibit the promise of SAFs as specialized hardware for high‐performance neuromorphic computing, offering high recognition rates and low power consumption.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Spinnin完成签到,获得积分10
刚刚
国足预备员完成签到 ,获得积分10
刚刚
ding应助piers采纳,获得10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
张德洁完成签到,获得积分10
1秒前
昭玥完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
顾矜应助咸鱼采纳,获得10
2秒前
领导范儿应助小王采纳,获得10
2秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Ava应助xhDoc采纳,获得10
2秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
常常完成签到,获得积分0
2秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
脂蛋白抗原应助杨老师采纳,获得10
2秒前
Orange应助后夜采纳,获得10
2秒前
2秒前
666JACS完成签到,获得积分20
2秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
chenhuiwan应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研豆包完成签到 ,获得积分10
3秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
PP应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
leaolf应助科研通管家采纳,获得20
4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
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Modern Britain, 1750 to the Present (第2版) 300
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
Lightning Wires: The Telegraph and China's Technological Modernization, 1860-1890 250
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4600326
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4010520
关于积分的说明 12416659
捐赠科研通 3690261
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2034228
邀请新用户注册赠送积分活动 1067656
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 952475