基于磁畴壁的非易失性、线性和双向突触权重元件的制作方法

基于磁畴壁的非易失性、线性和双向突触权重元件


背景技术：
技术领域
1.本发明一般涉及突触权重元件领域(例如，在交叉杆阵列(crossbar array)中)。更具体地，本发明涉及基于磁畴壁的非易失性、线性和双向突触权重元件。
2.相关技术讨论
3.深度学习网络或神经网络或其它机器学习算法依赖于乘积累加函数(与矩阵乘法等有关)。这可以在名义上相同的突触元件的交叉杆阵列中最有效地实施，该名义上相同的突触元件对输入信号优先表现出线性但必然表现出双向和对称的电导率响应。
4.现有技术中已经使用的突触元件通常包括相变材料(pcm)、电阻随机存取存储器(rram)和铁电ram(feram)等。在如lequeux等人的论文(“a magnetic synapse:multilevel spin
‑
torque memristor with perpendicular anisotropy,”scientific reports,6:31510,2016”)中公开的另一现有技术实施方式使用作为非易失性纳米电阻器的“忆阻器”，其中这种纳米电阻器的电阻可以通过所施加的电流或电压来调节，并且可以被设置为大数目的电平。
5.本发明的实施例是对现有技术系统和方法的改进。


技术实现要素：

6.在一个实施例中，本发明提供了一种调节突触权重元件的电导率的方法，其中突触权重元件包括：(i)上部电触点；(ii)直接位于上部电触点下方的第一磁性参考层；(iii)直接位于第一磁性参考层下方的第一绝缘隧道势垒；(iv)直接位于第一绝缘隧道势垒下方的磁性自由层；(v)直接位于磁性自由层下方的第二绝缘隧道势垒；(vi)直接位于第二绝缘隧道势垒下方的第二磁性参考层，以及(vii)直接位于第二磁性参考层下方的下部电触点，第一绝缘隧道势垒和第二绝缘隧道势垒具有不同的电阻。在一个方面，存在包括以下步骤的方法：(a)当要增加突触权重元件的电导率时，在上部电触点和下部电触点之间施加第一偏置电压v，使得第一偏置电压v引起第一绝缘隧道势垒两端的第一电压v1，并且引起第二绝缘隧道势垒两端的第二电压v2，其中v＝v1+v2且v1≠v2，其中第一偏置电压v沿第一方向在磁性自由层中创建和/或移动至少一个磁畴壁，其中沿第一方向的至少一个磁畴壁的创建和/或移动增加突触权重元件的电导率；以及(b)当要减小突触权重元件的电导率时，在上部电触点和下部电触点之间施加第二偏置电压v'，第二偏置电压v'的极性与第一偏置电压v的极性相反，第二偏置电压v'引起第一绝缘隧道势垒两端的第三电压v3，并且引起第二绝缘隧道势垒两端的第四电压v4，其中v'＝v3+v4且v3≠v4，并且第二偏置电压v'在与第一方向相反的第二方向上在磁性自由层中创建和/或移动至少一个磁畴壁，并且其中第二方向上的至少一个磁畴壁的创建和/或移动减小突触权重元件的电导率。
7.在本发明的另一方面，提供了一种调节突触权重元件的电导率的方法，其中该突触权重元件包括：(i)上部电触点；(ii)直接位于上部电触点下方的第一磁性参考层；(iii)
直接位于第一磁性参考层下方的第一绝缘隧道势垒；(iv)直接位于第一绝缘隧道势垒下方的磁性自由层；(v)直接位于磁性自由层下方的第二绝缘隧道势垒；(vi)直接位于第二绝缘隧道势垒下方的第二磁性参考层，以及(vii)直接位于第二磁性参考层下方的下部电触点，第一绝缘隧道势垒和第二绝缘隧道势垒具有不同的电阻。该方法包括以下步骤：(a)当要减小突触权重元件的电导率时，在上部电触点和下部电触点之间施加第一偏置电压v，使得电压v引起从上部电触点向下部电触点行进的第一电流i1，第一偏置电压v在第一方向上在磁性自由层中创建和/或移动至少一个磁畴壁，其中第一方向上的至少一个磁畴壁的创建和/或移动减小突触权重元件的电导率；以及(b)当要增加突触权重元件的电导率时，在上部电触点和下部电触点之间施加第二偏置电压v，第二偏置电压v'的极性与第一偏置电压v的极性相反，第二偏置电压v'引起从下部电触点向上部电触点行进的第二电流i2，其中第二偏置电压v'在与第一方向相反的第二方向上在磁性自由层中创建和/或移动至少一个磁畴壁，并且其中第二方向上的至少一个磁畴壁的增加和/或移动增加突触权重元件的电导率。
8.在一个实施例中，本发明提供了一种器件，其包括：(i)第一磁性层；(ii)位于第一磁性层下方的第一隧道势垒；(iii)位于隧道势垒下方的第二磁性层；(iv)位于第二磁性自由层下方的第二隧道势垒，第一隧道势垒和第二隧道势垒具有不同的电阻；以及(v)位于第二隧道势垒下方的第三磁性层，其中第一磁性层、第一隧道势垒、第二磁性层、第二隧道势垒和第三磁性层彼此接近，从而形成层堆叠，使得当电流穿过该堆叠时，电流在第二磁性层中创建和/或移动至少一个磁畴壁。
9.在另一实施例中，本发明提供了一种器件，包括：(i)第一磁性层；(ii)位于第一磁性层下方的第三隧道势垒；(iii)位于隧道势垒下方的第二磁性层；(iv)位于所述第二磁性自由层下方的第二隧道势垒，第一隧道势垒和第二隧道势垒具有不同的电阻；以及(v)位于第二隧道势垒下方的第三磁性层，其中第一磁性层、第一隧道势垒、第二磁性层、第二隧道势垒和第三磁性层彼此接近，从而形成层堆叠，使得隧道电流依次穿过第一磁性层、第一隧道势垒、第二磁性层、第二隧道势垒和第三磁性层，该隧道电流在第二磁性层中创建和/或移动磁畴壁或多个畴壁。
附图说明
10.根据一个或多个不同的示例，参考以下附图详细描述本公开。附图仅出于说明的目的而提供，并且仅描绘本公开的示例。提供这些附图是为了便于读者理解本公开，而不应被认为是对本公开的广度、范围或适用性的限制。应当注意，为了清楚和容易说明，这些附图不一定按比例绘制。
11.图1a
‑
图1b分别描绘了本发明的mdtj(磁性双隧道结)的磁性自由层的横截面示意图和顶视图。
12.图2a
‑
图2b描绘了mdtj的一个实施例，其中在写入操作和读取操作期间分别具有平行的顶部参考层和底部参考层。
13.图3a
‑
图3d示出了本发明的mdtj的一个实施例的双向/对称操作，具有平行的顶部参考层和底部参考层，其中来自较薄的隧道结的自旋转移力矩确定磁dw(畴壁)运动的方向。
14.图4a
‑
图4b分别描绘了本发明的mdtj的磁性自由层的横截面示意图和顶视图。
15.图5a
‑
图5b描绘了mdtj的一个实施例，其中在写入操作和读取操作期间分别具有反向平行的顶部参考层和底部参考层。
16.图6a
‑
图6d示出了本发明的mdtj的一个实施例的双向/对称操作，具有反向平行的顶部参考层和底部参考层，其中来自两个隧道势垒的自旋转移力矩以同步方式起作用，并且确定磁dw运动的方向。
17.图7描绘了可以在例如神经形态计算中使用的交叉杆阵列的一般示例。
18.图8a
‑
图8c描绘了根据本发明的教导的具有环形突触mdtj器件的阵列的交叉杆阵列的非限制性示例，其中器件可以是闭合的环形结构(如图5b所示)或开口的环形结构(如图8c所示)。
19.图9a
‑
图9c描绘了根据本发明的教导的具有方形突触mdtj器件的阵列的交叉杆阵列的其他非限制性示例，其中方形器件可以是闭合的方形结构(如图9b所示)或开口的方形结构(如图8c所示)。
20.图10a
‑
图10d分别描绘了闭合的环形mdtj器件、开口的环形mdtj器件、闭合的方形mdtj器件和开口的方形mdtj器件的顶视图。
21.图11a
‑
图11b描绘了本发明的用于调节与突触权重元件相关联的电导率的方法的非限制性示例。
具体实施方式
22.虽然在优选实施例和各方面中说明和描述了本发明，但是本发明可以以许多不同的配置产生。在附图中描绘了并且将在此详细描述本发明的优选实施例和各方面，应当理解，本公开应被认为是本发明的原理和用于其构造的相关功能说明的范例，而不是要限制本发明。本领域技术人员将预见本发明范围内的许多其它可能的变化。
23.注意，在本说明书中，对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着所引用的特征被包括在本发明的至少一个实施例中。此外，在本说明书中对“一个实施例”的单独引用不一定是指同一实施例；然而，除非这样说明并且除非对于本领域普通技术人员来说是显而易见的，否则这些实施例不是相互排斥的。因此，本发明可以包括本文所述实施例的任何各种组合和/或集成。
24.本发明提供了一种磁性双隧道结(mdtj)(在优选实施例中，该mdtj具有较大的纵横比，其中mdtj的长度l>>mdtj的宽度w)，以便在mdtj的自由层中具有磁畴壁或dw，其中响应于mdtj两端的电压脉冲的极性、幅度和持续时间来控制dw在自由层上的创建和/或移动。dw的运动和相对位置使mdtj的电导率(在mdtj上测量)以对称和线性方式变化。通过反转偏置电压的极性，dw运动的方向可以被反转，从而允许对输入脉冲的双向且对称的响应。
25.图1a
‑
图1b分别描绘了一个实施例的mdtj的横截面示意图和顶视图。mdtj的磁性自由层被具有固定磁化的两个磁性参考层夹在中间。磁dw被示出为在磁性自由层中距左边缘距离d处。图1a中示出的mdtj的横截面包括：(i)上部电触点102，(ii)直接位于上部电触点102下方的第一磁性参考层104；(iii)直接位于第一磁性参考层104下方的第一绝缘隧道势垒106；(iv)直接位于第一绝缘隧道势垒106下方的磁性自由层108；(v)直接位于磁性自由层108下方的第二绝缘隧道势垒110；(vi)直接位于第二绝缘隧道势垒110下方的第二磁性参考层112以及(vii)直接位于第二磁性参考层下方的下部电触点。
26.作为非限制性示例，磁性参考层104可以由合成的反铁磁性的多层形成，诸如(从底部到顶部，其中针对各种元素的数字指示其各自的厚度，单位为埃(angstrom)，且'x'之前的数字暗示在{}内指示的对应双层的重复)：
27.6x{6co/6pt}|6co|9ru|6co|5x{6pt|6co}|{2ta,2mo或2w}|12co
20
fe
60
b
20
28.类似地，112可以由合成的反铁磁性的多层形成，诸如(从底部到顶部，其中针对各种元素的数字指示其各自的厚度，单位为埃，且在'x'之前的数字暗示在{}内指示的对应双层的重复)：
29.12co
20
fe
60
b
20
|{2.5ta,2.5mo或2.5w}|4x{6co/6pt}|6co|9ru|6co|6x{6pt|6co}
30.磁性自由层108可以由以下形成：
31.9co
20
fe
60
b
20
|{2ta,2mo或2w}|8co
20
fe
60
b
20
|
32.较薄和较厚的绝缘隧道势垒106和110可以分别由11埃的mgo和14埃的mgo形成。
33.应当注意，上述膜堆叠是示例性的而非限制性的示例。还可以获得没有任何合成的反铁磁性交换的参考层。
34.如所指示的，两个隧道势垒具有不同的厚度t1和t2，使得对于流经mdtj的电流，两个隧道势垒两端的电压v1和v2分别是不同的。对于两个参考层彼此平行的配置(如图1a
‑
图1b中)，这确保了两个隧道势垒的自旋转移力矩将具有不同的幅度，使得剩余的自旋转移力矩导致磁dw或多个dw将沿磁性自由层被创建和/或移动。
35.对于两个参考层彼此反向平行的配置(图4a和图4b)，对具有如所指示的不同厚度t1和t2的两个隧道势垒的选择保证两个隧道势垒上的自旋转移力矩一致地导致磁dw或多个dw沿磁性自由层被创建和/或移动。
36.如上所述，在优选实施例中，本发明的mdtj器件具有大的纵横比，其中mdtj的长度l>>mdtj的宽度w。在一个非限制性示例中，仅出于说明目的，l可以是100nm且w可以是10nm。在另一非限制性示例中，仅出于说明的目的，l可以是66.67nm且w可以是15nm。应当注意，在说明性和非限制性示例中，选择l和w，使得在两种情况下的横截面积，即l
×
w，是相似的，即103nm2。
37.图2a
‑
图2b分别描绘了在写入操作和读取操作期间的mdtj。dw在mdtj上在磁性自由层中横向移动纳秒(ns)长电压脉冲v
mdtj
。在图2a中描绘的写入操作期间，较薄隧道势垒(即，在此非限制性示例中，t1)上的自旋转移力矩将确定磁dw运动的方向，因为低电压v1处的自旋转移力矩将具有更大的幅度，并且因此，比更高电压v2的自旋转移力矩更有效。
38.在写入操作期间，将大v
mdtj
(在非限制性示例中，其可以是～0.5v
‑
1v)施加到mdtj。dw运动由较薄隧道势垒(在此非限制性示例中，t1)两端的电压引导，因为自旋转移力矩效率随着隧道势垒两端的电压的增加而减小。
39.在图2b中描绘的读取操作期间，由于较厚隧道势垒(在该非限制性示例中，t2)的电阻将高于较薄隧道势垒(在该非限制性示例中，t1)的电阻，因此，电阻差，即隧道磁电导(tmg)[tmg＝(g
p
‑
g
ap
)/g
ap
]或隧道磁电阻(tmr)[tmr＝(r
ap
‑
r
p
)/r
p
]将由较厚隧道势垒确定。在图2b中描绘的读取操作期间，较小的v
mdtj
(在非限制性示例中，可以是～0.1v)施加在mdtj上。因此，在读取期间，两个结两端的电压降较小，通过扩展，从两个结观察到较高的tmr(或tmg)。
[0040]
隧道结上的电导率由以下等式给出，
[0041]
g＝g
p
(1
‑
tmg*d/l)
[0042]
其中，g
p
(g
ap
)是mdtj的平行(反向平行)电导率，隧道磁导(tmg)＝(g
p
‑
g
ap
)/g
p
。以上等式暗示dmtj的电导率随着磁dw位置d而线性变化。
[0043]
请注意，由于在读取期间，来自较厚隧道势垒(在此非限制性示例中，t2)的tmg(1/tmr)占主导(参见图2b)；因此，在另一实施例中，接近较薄隧道势垒的参考层由平面内磁性材料形成，该平面内磁性材料沿着器件的长度l定向或垂直于由l和t定义的表面定向。在写入操作中，来自两个隧道势垒的转矩的组合将确定磁性自由层中的磁畴壁或多个畴壁的运动。
[0044]
图3a
‑
图3c示出了本发明的mdtj的双向/对称操作，其中来自较薄隧道结的自旋转移力矩确定磁dw运动的方向。当v
mdtj
极性使得电子流i
electron
从底部电极流向顶部电极时，磁dw将通过dw在图3a到图3b之间的移动而向右移动。这使得电导率降低(即电阻增加)，如图3d中的箭头302所指的曲线图的部分所示。反转电压极性使dw在相反方向上(即向左)移动。切换v
mdtj
极性使磁dw在相反方向上移动，由此展示双向且对称的响应，如图dw在3b到图3c之间的移动所示。这导致电导率增加(即电阻减小)，如图3d中箭头304所指的曲线图的部分所示。
[0045]
下面的表1概述了对于图3a
‑
图3d所示的示例，电子流极性、dw移动方向和导电性(即导电性的增加或减少)之间的关系。在本发明中，磁性自由层中的磁畴壁(图1a)可以具有两种极性：上
‑
下(
↓↑
)或下
‑
上(
↓↑
)。具体地，如图1a中所示的磁性自由层包含下
‑
上(
↓↑
)畴壁。应当注意的是，对于给定的电流极性，具有相反极性的畴壁将在相反的方向上移动，导致导电性的相同变化，即不管畴壁的哪个极性被创建和/或移动，导电性的变化由电流的极性确定。
[0046]
电流极性dw运动导电性(g)自下而上右减小自上到下左增加
[0047]
表1
[0048]
虽然图1a描绘了彼此平行的磁性参考层104和112，但也可以设想其它实施例。例如，图4a和图5a
‑
图5b描绘了另一实施例，其中磁性参考层502和504被设计为彼此反向平行。在该实施例中，磁性自由层中的一个或多个磁畴壁通过来自两个隧道势垒的两个转矩一致作用而被创建和/或移动。在读取操作期间，tmg(或tmr)仍由较厚隧道势垒支配。
[0049]
图5a
‑
图5b分别描绘了在写入操作和读取操作期间的mdtj，其中磁性参考层彼此反向平行。一个或多个dw在mdtj上在自由层中横向移动纳米长电压脉冲(v
mdtj
)而被创建和/或移动。在写入期间(图5a)，较大的v
mdtj
(～0.5
‑
1v)被施加，并且dw移动由来自两个隧道势垒的自旋转移力矩(stt)引导。在读取期间(图5b)，较小的v
mdtj
(～0.1v)被施加，并且tmg(或tmr)由较厚隧道势垒支配。
[0050]
图6a
‑
图6d示出了本发明的mdtj的双向/对称操作，其中来自两个隧道势垒的自旋转移力矩以同步方式作用，以确定磁dw运动的方向。下面的表2概述了对于图6a
‑
图6d所示的示例的电子流极性、dw移动方向和电导性(即电导性的增加或减少)之间的关系。在本发明中，磁性自由层中的磁畴壁(图4a)可以具有两种极性：上
‑
下(
↓↑
)或下
‑
上(
↓↑
)。具体地，图4a中所示的磁性自由层包含下
‑
上(
↓↑
)畴壁。应当注意，对于给定的电流极性，具有相反
极性的畴壁将在相反的方向上移动，导致导电性的相同变化，即不管畴壁的哪个极性被创建和/或移动的，电导率的变化由电流的极性确定。
[0051]
当v
mdtj
极性使得电子流从顶部电极流向底部电极时，磁dw将向左侧移动，如图6a到图6b之间的dw的移动所示。这导致电导率减小(电阻增大)，如图6d中箭头602所指的曲线图的部分所示。反转电压极性使磁dw在相反方向(即向右)上移动。切换v
mdtj
极性使得磁dw在相反方向上移动，从而呈现双向且对称的响应，如图6b到图6c之间的dw的移动所示。这导致电导率增加(电阻减小)，如图3d中箭头604所指的曲线图的部分所示。
[0052]
电流极性dw运动导电性(g)自下而上右减小自上到下左增加
[0053]
表2
[0054]
图11a描绘了本发明的用于调节与突触权重元件相关联的电导率的方法的一个非限制性示例。当要增加突触权重元件的电导率时，在上部电触点(图1a中的层102)和下部电触点(图1a中的层114)之间施加第一偏置电压v，其中第一偏置电压v引起第一绝缘隧道势垒(图1a的层106)两端的第一电压v1，并且引起第二绝缘隧道势垒(图1a的层110)两端的第二电压v2。注意到v＝v1+v2且v1≠v2。第一偏置电压v沿第一方向在磁性自由层(图1a中的层108
‑
108)中创建和/或移动至少一个磁畴壁，其中第一方向上的至少一个磁畴壁的创建和/或移动线性地增加突触权重元件的电导率。
[0055]
在图11a中，当要减小突触权重元件的电导率时，在上部电触点(图1a中的层102)和下部电触点(图1a中的层114)之间施加第二偏置电压v'，其中第二偏置电压v'的极性与第一偏置电压v和第二偏置电压v的极性相反，引起第一绝缘隧道势垒(图1a中的层106)两端的第三电压v3，并引起第二绝缘隧道势垒(图1a中的层110)两端的第四电压v4。请注意，如上所述，v'＝v3+v4且v3≠v4。第二偏置电压v'在与第一方向相反的第二方向上在磁性自由层(图1a中的层108)中创建和/或移动至少一个磁畴壁，其中第二方向上的至少一个磁畴壁的创建和/或移动线性地减小突触权重元件的电导率。
[0056]
图11b描绘了本发明的用于调节与突触权重元件相关联的电导率的方法的一个非限制性示例。当要增加突触权重元件的电导率时，在上部电触点(图1a中的层102)和下部电触点(图1a中的层114)之间施加第一偏置电压v，其中第一偏置电压v引导从上部电触点(图1a中的层102)行进到下部电触点(图1a中的层114)的第一电流i1。第一偏置电压v在第一方向上在磁性自由层(图1a中的层108)中创建和/或移动至少一个磁畴壁，其中第一方向上的至少一个磁畴壁的创建和/或移动线性地增加突触权重元件的电导率。
[0057]
在图11b中，当要减小突触权重元件的电导率时，在上部电触点(图1a中的层102)和下部电触点(图1a中的层114)之间施加第二偏置电压v'，其中第二偏置电压v'与第一偏置电压v的极性相同，并且第二偏置电压v'引起从下部电触点(图1a中的层114)向上部电触点(图1a中的层102)行进的第二电流i2。第二偏置电压v'在与第一方向相反的第二方向上在磁性自由层(图1a中的层108)中创建和/或移动至少一个磁畴壁，其中第二方向上的至少一个磁畴壁的创建和/或移动线性地减小突触权重元件的电导率。
[0058]
应当注意，在图11a和图11b中，存在链接用于增加和减小电导率的框的双箭头，因为电导率的值可能必须根据期望的突触权重而减小(从较高值到较低值)或增加(从较低值
到较高值)。
[0059]
示例器件度量：下面提供了根据本发明的教导制造的器件的非限制性示例。所提供的具体数字仅作为示例提供。
[0060]
示例要求(每器件)：
[0061]
技术约束：
[0062]
1.v
write
～1.0v(v1＝0.1v,v2＝0.9v)，且max(i
write
)～10ua
→
r
p
～100kω或g
p
～10us
[0063]
2.v
read
～0.1v(v1＝0.01v,v2＝0.09v)，且max(i
read
)～0.2ua
→
r
p
～500kω或gp～2us
[0064]
物理约束(在写入操作期间)：
[0065]
1.dw运动的最小电流密度，j
min
～106a/cm2[0066]
2.{v1/t1,v2/t2}<1v/nm
[0067]
横截面积(mtj)：a
device
(w
×
l)＝103nm2(例如，w＝10nm&l＝100nm)
[0068]
→
ra(mtj)～300ω2；(隧道势垒t1～1.1nm以及t2～1.5nm厚)
[0069]
→
tmr～200％，g
p
/g
ap
～3
[0070]
这里列出了突触器件的电阻范围的几种可能性，这取决于器件的所选择的ra。
[0071]
100个电阻状态：300kω至900kω，步长为6kω，或者
[0072]
100个电阻状态：200kω至600kω，步长为4kω，或者
[0073]
100个电阻状态：100kω至300kω，步长为2kω
[0074]
对于w＝10nm，l＝100nm
[0075]
分辨率为1
‑
2nm的受控dw运动
→
100
‑
50离散线性&和双向步长阈值电流附近的dw速度～10nm/ns
→
脉冲长度～0.1
‑
0.5ns＝2
‑
10ghz每次写入的能量(@1ghz)：10fj；每个器件的功率：10uw
[0076]
在一个实施例中，mdtj器件是2d交叉杆阵列的一部分，其中本发明的mdtj器件可以是各种形状。图7描绘了可以在例如神经形态计算中使用的交叉杆阵列的一般示例。
[0077]
图8a
‑
图8c描绘了根据本发明的教导的具有环形突触mdtj器件的阵列的交叉杆阵列的非限制性示例，其中器件可以是闭合的环形结构(如图8b所示)或开口的环形结构(如图8c所示)。开口器件(见图8c)可以具有任意数量的磁dw(即奇数或偶数数量的磁dw)，而闭合器件(见图8b)，例如环形器件将具有偶数数量的磁dw。
[0078]
应当注意，尽管在图8a
‑
图8c中仅示出了两种变型(闭合和开口的环形器件)，但本发明mdtj器件的其它形状也在本发明的范围内。
[0079]
例如，图9a
‑
图9c描绘了根据本发明的教导的具有方形形状的突触mdtj器件的阵列的交叉杆阵列的另一非限制性示例，其中方形形状的器件可以是闭合的方形形状的结构(如图9b所示)或开口的方形形状的结构(如图9c所示)。
[0080]
图10a
‑
图10d分别描绘了闭合的环形mdtj器件、开口的环形mdtj器件、闭合的方形mdtj器件以及开口的方形mdtj器件的顶视图。
[0081]
本发明的mdtj器件方法满足了下一代神经形态器件所必需的2
‑
端子突触器件的所有关键属性，并且提供了对称、连续和线性的权重更新，具有超快ghz操作和每器件每部分写入10fj能量，每器件每次读取0.1fj。
[0082]
结论
[0083]
在以上各方面和实施例中示出了一种用于有效地实施基于磁畴壁的非易失性、线性、对称和双向突触权重元件的系统和方法。尽管已经示出和描述了各种优选实施例，但是应当理解，这并不意味着通过这种公开来限制本发明，而是意味着覆盖落入如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有修改。