We propose a concept of magnetic logic circuits engineering, which takes an advantage of magnetization as a computational state variable and exploits spin waves for information transmission. The circuits consist of magneto-electric cells connected via spin wave buses. We present the result of numerical modeling showing the magneto-electric cell switching as a function of the amplitude as well as the phase of the spin wave. The phase-dependent switching makes it possible to engineer logic gates by exploiting spin wave buses as passive logic elements providing a certain phase-shift to the propagating spin waves. We present a library of logic gates consisting of magneto-electric cells and spin wave buses providing 0 or p phase shifts. The utilization of phases in addition to amplitudes is a powerful tool which let us construct logic circuits with a fewer number of elements than required for CMOS technology. As an example, we present the design of the magnonic Full Adder Circuit comprising only 5 magneto-electric cells. The proposed concept may provide a route to more functional wave-based logic circuitry with capabilities far beyond the limits of the traditional transistor-based approach.
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；University of Vienna（维也纳大学）；V. G. Baryakhtar Institute of Magnetism of the NAS of Ukraine（乌克兰国家科学院V.G.巴里亚赫塔尔磁学研究所）；INNOVENT e.V.（INNOVENT协会）；Hubei University（湖北大学）；Wuhan National High Magnetic Field Center, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学武汉国家强磁场中心）；Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（凯泽斯劳滕-兰道莱茵兰-普法尔茨技术大学）
利用绝缘体中的纯磁振子自旋电流进行信息传输和处理是传统电荷电流驱动自旋电子器件的一种很有前途的替代方案。焦耳加热的情况下，以及减少自旋波阻尼绝缘铁磁体已被建议，使有效的逻辑器件的实施。在基于自旋波叠加的逻辑多数门的概念验证成功之后，需要更多的组件来执行复杂的逻辑运算。一个关键的组成部分是一个开关，对应于一个传统的磁阻自旋阀。在这里，我们报告的磁化取向依赖的自旋信号检测共线磁性多层膜自旋输运的磁振子自旋电流。我们发现在Y3 Fe 5 O 12 |CoO| Co三层薄膜中，探测到的自旋信号依赖于Y3 Fe 5 O 12和Co的相对取向。这表明在我们的系统中存在自旋阀行为，其效应幅度为120%。我们证明了这种效应的可靠性，并通过温度和功率相关的测量来研究起源，表明自旋整流效应和磁性层取向相关的自旋输运效应导致测量信号。
End-to-End Modeling of a Volatile TiO2 Memristor for Neuromorphic Circuit Simulation
Technische Universität Ilmenau（伊尔梅瑙工业大学）；Institute of Information Technology, Technische Universität Ilmenau（伊尔梅瑙工业大学信息技术研究所）；Institute of Micro and Nanotechnology, Technische Universität Ilmenau（伊尔梅瑙工业大学微纳技术研究所）
Ultrafast Non-Volatile Weyl LuminoMem for Mid-Infrared In-Memory Computing
Peking University（北京大学）；Hunan Institute of Optoelectronic Integration, College of Materials Science and Engineering, Hunan University（湖南大学材料科学与工程学院光电集成研究所）；Tianjin University（天津大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Zhengzhou University（郑州大学）；Collaborative Innovation Center of Quantum Matter（量子物质协同创新中心）；Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics（纳米光子学前沿科学中心）；Beijing Key Laboratory of Quantum Devices（北京量子器件重点实验室）；Hunan Normal University（湖南师范大学）
Nonreciprocal collective magnetostatic wave modes in geometrically asymmetric bilayer structure with nonmagnetic spacer
非互易性，即在相反方向上传播的自旋波的振幅和频率的不相等，是潜在的磁振子器件中的功能的关键属性。在这里，我们证明了实验和理论上的一个简单的方法，以诱导频率非互易性的静磁耦合铁磁双层结构的间隙壁的几何不对称性。利用布里渊光散射，我们证明了在不同铁磁层厚度的Fe $_{81}$ Ga $_{19}$ /Cu/Fe $_{81}$ Ga $_{19}$结构中两个集体自旋波模的形成。声学和光学集体自旋波模色散的实验重建和理论模拟表明，在波数为$22~\cdot~10^4$ rad cm $^{-1}$时，两者都具有几个百分点的非互易性。分析表明，反向传播的耦合模式的振幅向任何一个层的移位是负责的非互易性，因为显着的依赖性的自旋波频率上的层的厚度。所提出的方法，使多层铁磁结构的设计与给定的自旋波色散的磁振子逻辑门。
Spatially-Localized Second Harmonic Generation via Spin Wave Concentration in Patterned YIG Structures
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg（哈勒-维滕贝格马丁路德大学）；Interdisziplinäres Zentrum für Materialwissenschaften, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg（哈勒-维滕贝格马丁路德大学跨学科材料科学中心）
Impact of electromagnetic fields and heat on spin transport signals in Y$_{3}$Fe$_{5}$O$_{12}$
探索实现磁振子逻辑的新策略是进一步发展磁振子自旋电子学的关键要求。在这项工作中，我们实现了一个三端磁振子输运装置，研究了通过局域磁场和热产生来操纵磁绝缘体中磁振子自旋信息转移的可能性。该器件包括两个平行的Pt线以及Cu中心线，其沉积在亚铁磁绝缘体Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$上。当Pt线用作自旋电流注入器和检测器时，Cu线用于产生局部静磁场和额外的热，其影响下面的Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$内的磁结构和磁振子。我们表明，这些因素可以创建一个非本地的信号，显示类似的功能相比，电致磁振子流。此外，观察到的Pt线之间的自旋输运信号的调制，这可以部分地解释由不同的极化热激发的自旋电流。我们的研究结果表明了一种潜在的方式走向操纵的非本地磁振子信号，这可能是有用的磁振子逻辑。
A General Theory of Chiral Splitting of Magnons in Two-Dimensional Magnets
School of Materials Science and Physics, China University of Mining and Technology（中国矿业大学材料科学与工程学院）；Jiangsu Physical Science Research Center（江苏省物理科学研究中心）
