磁性量子元胞自动机功能阵列的实验研究  

Experimental study of magnetic quantum-dot cellular automata function arrays

作　　者：杨晓阔[1] 蔡理[1] 王久洪[2] 黄宏图[1] 赵晓辉[1] 李政操[1] 刘保军[1] 

机构地区：[1]空军工程大学理学院,西安710051 [2]西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安710054

出　　处：《物理学报》2012年第4期436-441,共6页Acta Physica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61172043);陕西省自然科学基础研究计划重点项目(批准号:2011JZ015);空军工程大学研究生科技创新计划项目资助的课题~~

摘　　要：采用电子束光刻、热蒸镀和剥离工艺在室温下制备了多组磁性量子元胞自动机器件功能阵列.实验研究了曝光剂量和曝光时间对三个不同间距参数磁性量子元胞自动机阵列图案的影响,发现100 pA电子束束流和0.38μs曝光时间可获得理想的阵列图案.对制备的反相器阵列结构进行了磁力显微测试,结果显示了正确的逻辑功能,成功实现了不同间距参数功能阵列的实验制备.此外.实验还发现纳磁体阵列制备中容易出现缺陷,模拟结果表明丢失纳磁体缺陷导致了信号传递反相.Magnetic quantum-dot cellular automata（MQCA） function arrays are fabricated by electron beam lithography,thermal evaporation and lift-off technologies at room temperature.The effects of exposure dose and exposure time on MQCA function array patterns with three various spacings are experimentally investigated.The results show that the ideal pattern can only be obtained with 100 pA electron beam current and 0.38 lis exposure time.Magnetic force microscopy measurement on the fabricated inverter structure shows that the array demonstrates correct logic operation,which validates the feasibility of fabrication process for MQCA function arrays. Moreover,defect is observed in the experiments,simulations on the defective array show that missing nanomagnet defect in the array leads to signal inversion error.

关 键 词：纳磁体 电子束光刻 磁力显微图 间距 

分 类 号：TN305[电子电信—物理电子学]