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明升资讯网:磁隧道连接可以模拟大脑神经元的核心功能

时间:2021/3/18 10:26:16  作者:  来源:  浏览:11  评论:0
内容摘要:自旋电子学也指出了另一种方法。磁隧道连接可以模拟大脑神经元的核心功能,特别是通过释放电脉冲信号来模拟神经元之间的通信特性。电脉冲本质上是一样的,但它们的数量取决于神经元的活动。如果一个神经元在短时间内接收到多个电信号,那么它释放信号的频率也会增加;如果它只接收到少量信号,那么它发...
自旋电子学也指出了另一种方法。磁隧道连接可以模拟大脑神经元的核心功能,特别是通过释放电脉冲信号来模拟神经元之间的通信特性。电脉冲本质上是一样的,但它们的数量取决于神经元的活动。如果一个神经元在短时间内接收到多个电信号,那么它释放信号的频率也会增加;如果它只接收到少量信号,那么它发出的信号就更少。

传统的电子元件很难在纳米尺度上模拟神经脉冲。事实上,要产生一定频率的脉冲信号,就需要在电子回路中产生反馈回路,反馈回路也会占用空间。然而,用磁性隧道结来实现这种行为是可能的。

一种解决办法是将输入信号转换成附加电流(这与活体的神经元完全相同),然后将其注入磁性隧道结。接下来,我们选择元素的性质,使电子在输入电流中的自旋不足以完全改变纳米磁铁的磁化方向,但它可以继续振动和旋转,就像指南针的指针一样。当参考层与自由层磁化方向的相对取向周期性变化时,磁隧道结的电阻(称为磁电阻)就会发生变化,表现为周期性电流变化。输入电流越强,相对方向的旋转速度越快,输出信号的频率越高。这导致了一种非常类似于神经元的行为。这种现象可以在室温下实现,对于纳米级组件来说是非常稳定的。因此,这一原理可用于制造更完整的设备。

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