国家自然科学基金(61172043)
- 作品数：30 被引量：29H指数：3
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- 相关领域：电子电信理学自动化与计算机技术更多>>
- 两点量子元胞自动机逻辑电路设计与仿真被引量：1
- 2014年
- 择多逻辑门和反相器是量子元胞自动机(QCA)逻辑电路的基本组件。设计了两点量子元胞自动机(两点QCA)的传输线、择多逻辑门和反相器等基本逻辑器件。通过仅在信号沿竖直方向传递需要取反时用到水平放置元胞的设计,使电路布局更加紧凑。利用这些基本逻辑器件完成了一位数值比较器电路的设计。基于两点QCA系统的半经典模型,利用遗传模拟退火法对电路功能进行了仿真。仿真结果显示,两点QCA同样能够有效实现传统四点QCA的功能,而其所需的电子数和量子点数均减少了32.1%,电路集成度提高了49.4%。
- 汪志春蔡理张明亮崔焕卿
- 关键词：反相器
- 基于钴和坡莫合金纳磁体的全自旋逻辑器件开关特性研究被引量：2
- 2016年
- 基于纳磁体动力学和自旋传输机理,建立了全自旋逻辑(ASL)器件的自旋传输-磁动力学模型.基于该模型分别研究了钴纳磁体构成的全自旋逻辑(CoASL)器件和坡莫合金纳磁体构成的全自旋逻辑(PyASL)器件在不同沟道长度和电源电压下的开关特性.结果显示PyASL器件在开关延迟时间和功耗上要小于CoASL器件,且能可靠工作的最大沟道长度要大于CoASL器件.另外,两种ASL器件的开关延迟时间可通过减小沟道长度或增加电源电压来减小;而功耗可通过减小沟道长度或电源电压来减小.同时,减小沟道长度能有效抑制热噪声对开关延迟时间和功耗的影响,但增大电源电压只能抑制热噪声对开关延迟时间的影响.上述研究结果将为优化ASL器件磁性材料和器件结构提供重要的参数选择依据.
- 王森蔡理崔焕卿冯朝文王峻齐凯
- 基于量子元胞自动机的模可变计数器设计
- 2014年
- 模可变计数器是一种功能丰富、灵活性很强的时序逻辑电路。基于一种二维纳米尺度计算范例量子元胞自动机(QCA)设计了一种2位模可变计数器单元电路,该计数器由2个JK触发器和5个基本逻辑门构成。采用置零模式设置了计数器的初始状态,该方法为解决QCA时序逻辑电路设计中输出端随机初始状态的消除问题提供了一条有效途径。在QCA版图设计过程中,通过延迟匹配规则完成了反馈回路的时钟布线。QCADesigner软件仿真结果表明,设计的计数器具有正确的逻辑功能,当两位模式控制信号M2M1为01,10和11时,分别实现了模2、模3和模4计数。
- 崔焕卿蔡理张明亮杨晓阔陈祥叶汪志春
- 关键词：计数器时钟布线
- 基于交换作用的纳磁逻辑电路片上时钟结构研究被引量：1
- 2014年
- 纳磁逻辑电路具有低功耗、非易失和可常温下制备等优点,实现低功耗片上时钟是其集成化的必备条件.本文提出了一种基于交换作用的纳磁逻辑电路片上时钟结构,用载流铜导线产生的奥斯特场将铁磁体薄膜覆层进行磁化,然后依靠铁磁体层与纳磁体界面存在的交换作用场使后者磁化方向发生翻转.与轭式铁磁体时钟用外磁场控制纳磁体磁化方向相比,该方案在功耗方面降低了5/6,时钟边界杂散场强度降低了2/3,达到降低功耗、减轻串扰的目的.此外,采用微磁仿真进一步验证了该时钟结构上的纳磁体逻辑阵列可以实现逻辑功能.
- 张明亮蔡理杨晓阔秦涛刘小强冯朝文王森
- 临近空间单粒子串扰的解析模型被引量：1
- 2012年
- 随着尺寸不断缩减,串扰对单粒子效应的影响越来越重要.为了量化串扰效应对单粒子瞬态(SET)的影响,基于SET等效电路和互连线的6结点模型,利用所定义的导纳的四种规则,简化计算,推导了单粒子串扰(SEC)的解析模型.通过求导和泰勒公式,导出了串扰电压峰值的表达式.仿真结果显示,该解析模型与SPICE电路的一致性较好,平均相对误差为2.51%,最大误差为5.11%.
- 刘保军蔡理
- 关键词：解析模型导纳
- 基于形状工程的可靠磁性逻辑器件和触发器实现被引量：2
- 2013年
- 纳米级磁性逻辑器件是一种新兴的场耦合计算范例,可用于实现非易失性和极低功耗的磁性逻辑电路.然而,杂散磁场和温度波动热效应阻碍了器件和电路的可靠转换.该文研究了对称缺失等腰三角形特殊形状纳磁体的转换特性,提出了利用这种特殊形状纳磁体实现磁性逻辑器件可靠转换的方法.基于特殊形状纳磁体器件设计了流水线RS触发器时序电路,并采用OOMMF软件进行了性能模拟.结果表明,特殊形状纳磁体实现的基本触发器电路不但能够进行可靠的流水线计算,同时还具有较高的工作温度和良好的按比例缩小特征.
- 杨晓阔蔡理张明亮段小虎王卓
- 关键词：可靠性RS触发器
- Study of a second order low pass filter based on hybrid SETMOS
- The feature size of integrated devices has entered nanometer. Single-electron transistor(SET) is satisfied as ...
- Li CaiQiang KangDang Yuan Shi
- 文献传递
- 量子元胞自动机器件和电路的研究进展被引量：3
- 2011年
- 量子元胞自动机(QCA)是一种新颖的纳米技术,该技术不再通过电流或电压而是基于场相互作用进行信息的计算和传递。首先,综述了两种量子元胞自动机(EQCA和MQCA)器件的计算原理、基本逻辑门和时钟。指出了QCA元胞构成的不同线结构可在相同层交叉传递信号而不受影响。然后,进一步总结了制备QCA器件和功能阵列或电路的实验方法和材料,得出MQCA器件和分子EQCA器件的发展将使该器件逐步达到实际应用水平的结论。详细讨论了目前QCA器件和电路(尤其是存储单元结构)研究取得的重要进展以及面临的问题。提出了QCA器件未来理论和应用研究中的开放课题和方向。
- 杨晓阔蔡理李政操陈祥叶
- 关键词：纳电子器件电路设计
- Josephson环耦合量子细胞神经网络混沌动力学分析被引量：1
- 2015年
- 量子细胞神经网络(QCNN)在大规模信号处理上是一种崭新的结构,将是未来细胞神经网络(CNN)一个新的发展方向。以Josephson环的幅值和相位作为状态变量,研究了两个Josephson环耦合的量子细胞神经网络的非线性动力学行为。通过理论研究和计算机仿真,发现系统具有丰富的动力学行为,如周期、拟周期、混沌和超混沌状态。分析了细胞内隧穿矩阵元比例系数和相邻细胞互感系数对系统分岔与混沌特性的影响,发现系统经拟周期分岔进入混沌,在不对称细胞耦合的量子细胞神经网络中,系统能产生混沌的参数范围较大,且在混沌区域没有周期窗口,是一种鲁棒混沌;在对称细胞耦合的量子细胞神经网络中,系统能产生混沌的的参数范围相对较小,且在产生混沌振荡的区域内有周期、拟周期窗口。
- 王森蔡理张斌杨晓阔冯朝文
- 关键词：分岔混沌
- 倾斜边缘纳磁体对磁性量子元胞自动机互连线信号传递的影响被引量：1
- 2013年
- 纳磁体倾斜边缘是磁性量子元胞自动机(Magnetic quantum cellular automata,MQCA)制备过程中常见的缺陷。研究倾斜边缘纳磁体的位置、缺失程度、形状等对互连线的影响,并分析了纳磁体间距和厚度对倾斜边缘MQCA互连线信号传递的影响。仿真结果得出,倾斜边缘对互连线的信号传递产生三种影响:正常、反向和中断。倾斜边缘的缺失尺寸越大,互连线的信号传递受到的影响越大;难磁化轴方向边缘完全缺失的情况下,较小的垂直缺失尺寸即可对互连线信号传递造成较大影响;较薄的厚度和较小的间距更有利于包含倾斜边缘纳磁纳磁体的互连线信号的正常传递。这些结论对于MQCA电路的制备、缺陷分析以及倾斜边缘纳磁体的特殊应用具有重要意义。
- 李政操蔡理杨晓阔庞天亮刘保军张明亮陈祥叶
- 关键词：互连线
