年8月第2015期卷第424西安电子科技大学学报(自然科学版)JOURNALOFXIDIANUNIVERSITYAug.2015Vol.42No.4doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2015.04.028一种奇异形状纳磁体逻辑器件的转换特性杨晓阔1,2,蔡理1,耿道田1,康强3,肖明清2(空军工程大学理学院,陕西西安;空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安1.空军工程大学7100512.;科研部,陕西西安)7100383.710051摘要:研究了出现单个角缺失形状缺陷的纳磁体逻辑器件的转换特性采用磁学计算软件对该类奇异形状纳磁体逻辑器件在角缺失幅度.,发现不同材、纳磁体厚度和磁性材料变化下的首选磁化特性进行了仿真料制备的角缺失型纳磁体逻辑器件其首选逻辑态出现在邻近的临界角缺失幅度上,坡莫合金纳磁体极易受角缺失形状缺陷的影响,镀膜厚度的增加和高饱和磁化材料阻碍了器件首选逻辑态的出现这些结果为如何控制并应用奇异形状纳磁体逻辑器件的首选磁化特性提供了重要的理论参数..关键词:纳磁体逻辑器件;转换特性;首选磁化;奇异形状:;文献标识码::O471.1TN4A1001-2400(2015)04-0171-05StudyoftheswitchingbehaviorofapeculiarshapenanomagnetlogicdeviceYANGXiaokuo1,2,CAILi1,GENGDaotian1,KANGQiang3,XIAOMingqing2(1.ScienceCollege,AirForceEngineeringUniv.,Xi’an710051,China;2.AeronauticsandAstronauticsEngineeringCollege,AirForceEngineeringUniv.,Xi’an710038,China;3.Dept.ofScienceResearch,AirForceEngineeringUniv.,Xi’an710051,China)Abstract:Theswitchingbehaviorofthenanomagnetlogicdevicewiththesinglemissingcornershapedefectisstudied.Weusemicromagneticsimulationsoftwaretoinvestigatepreferredmagnetizationofthesaidpeculiarshapenanomagnetlogicdeviceundervariousmissingcornerranges,nanomagnetthicknessesandmaterialparameters.Theresultsindicatethatthepreferredmagnetizationofthemissingcorner-typenanomagnetlogicdevicefabricatedwithdifferentmaterialsappearsintheneighboringcriticalmissingcorneramplitude,andthatthenanomagnetfabricatedwithPermalloyissusceptibletothemissingcornershapedefect,highersaturationmagnetizationandthickermagneticfilmblockpreferredmagnetizationofpeculiarshapedevices.Thesefindingsprovidekeytheoreticalparametersforhowtocontrolandapplythepreferredmagnetizationofthepeculiarshapenanomagnetlogicdevice.shapeKeyWords:nanomagnetlogicdevice;switchingbehavior;preferredmagnetization;peculiar近来,利用纳米级磁性薄膜[1]颗粒来实现逻辑计算引起了微电子器件研究人员的浓厚兴趣纳磁体逻辑器件([2-3]曾被称为磁性量子元胞自动机(.ManetLoicDevice,neticQuantumCellularNanogNMLD)Mag-gAutomata,MQCA)[4],是一种以规则形状单畴纳磁体薄膜颗粒作为基本单元进行逻辑处理和信息传递的新型纳电子器件纳磁体逻辑器件除了拥有纳电子器件共同的极低功耗、极小尺寸特征外,其最重要的优势.[6]具有广阔的应用前景是具有空间抗电磁辐射功能[5],这些优点使其在微纳电子器件抗辐射加固领域.目前,在室温下已制备出了一些基本的磁性逻辑门及功能结构[3-4,7]但要使纳磁体逻辑器件实现广泛的.收稿日期:网络出版时间:2014-04-302014-11-05基金项目:国家自然科学基金资助项目((2013JQ8010);中国博士后科学基金资助项目(61302022,61172043);陕西省自然科学基础研究计划资助项目作者简介:杨晓阔(2014M562561)网络出版地址:1984-),男,讲师,博士,E-mail:yangxk0123@163.wwcnki/kcms/doi/10.3969/j.issn.1001-2400.2015.04.028西安电子科技大学学报(自然科学版)第卷17242实际应用,还有很多问题需要解决,其中之一就是清晰认识奇异形状纳磁体逻辑器件的状态转换尽管纳磁体逻辑器件大都采用先进的电子束平板印刷术工艺.[4]制备,但在几十纳米尺寸范围内,其形状缺陷发生率仍然较高,尤其是在磁性颗粒镀膜和剥离阶段实验中发现的一种典型纳磁体.形状变化就是单角材料脱落导致的角缺失形状缺陷[8-9]称倾斜边缘缺陷),其扫描电子显微图像如图(也1(a)所示.由于非对称性导致的退磁能和磁畴...