Artificial Neuron and Synapse Realized in an Antiferromagnet/Ferromagnet Heterostructure Using Dynamics of Spin–Orbit Torque Switching

反铁磁性 材料科学 铁磁性 异质结 凝聚态物理 扭矩 突触 自旋(空气动力学) 光电子学 神经科学 物理 量子力学 机械工程 工程类 生物
作者
A. Kurenkov,Samik DuttaGupta,Chaoliang Zhang,Shunsuke Fukami,Yoshihiko Horio,Hideo Ohno
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:31 (23) 被引量:159
标识
DOI:10.1002/adma.201900636
摘要

Efficient information processing in the human brain is achieved by dynamics of neurons and synapses, motivating effective implementation of artificial spiking neural networks. Here, the dynamics of spin-orbit torque switching in antiferromagnet/ferromagnet heterostructures is studied to show the capability of the material system to form artificial neurons and synapses for asynchronous spiking neural networks. The magnetization switching, driven by a single current pulse or trains of pulses, is examined as a function of the pulse width (1 s to 1 ns), amplitude, number, and pulse-to-pulse interval. Based on this dynamics and the unique ability of the system to exhibit binary or analog behavior depending on the device size, key functionalities of a synapse (spike-timing-dependent plasticity) and a neuron (leaky integrate-and-fire) are reproduced in the same material and on the basis of the same working principle. These results open a way toward spintronics-based neuromorphic hardware that executes cognitive tasks with the efficiency of the human brain.
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
靓丽的素完成签到,获得积分10
刚刚
LL关注了科研通微信公众号
1秒前
ZZZ发布了新的文献求助10
1秒前
背后孤晴完成签到,获得积分10
2秒前
桐桐应助拼搏的秋玲采纳,获得10
2秒前
嘟嘟发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
FashionBoy应助苦哈哈采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
烟花应助七曜采纳,获得10
5秒前
Lucas应助猪猪hero采纳,获得10
5秒前
DK发布了新的文献求助10
5秒前
Hanzoe发布了新的文献求助10
6秒前
腼腆的又槐完成签到,获得积分10
6秒前
逆旅发布了新的文献求助10
7秒前
s20001021s发布了新的文献求助10
8秒前
小蘑菇应助英俊妙柏采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
12秒前
彩色冥幽发布了新的文献求助10
13秒前
白河愁发布了新的文献求助10
14秒前
ayw完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
15秒前
LI发布了新的文献求助20
15秒前
深情安青应助俊秀的芫采纳,获得30
17秒前
17秒前
ayw发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
小兔子完成签到 ,获得积分10
18秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
18秒前
Simba发布了新的文献求助10
19秒前
jjy完成签到,获得积分10
19秒前
大个应助白河愁采纳,获得10
20秒前
半岛发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Interpretation of Mass Spectra, Fourth Edition 500
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3956458
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3502597
关于积分的说明 11109039
捐赠科研通 3233376
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1787315
邀请新用户注册赠送积分活动 870585
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802122