NMLSim 2.0: uma ferramenta robusta para simulação de circuitos NML pela equação de Landau-Lifshitz-Gilbert

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lucas Augusto Lascasas Freitas
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/36257
Resumo: Com oCMOSseaproximandoaoseulimitefísicodeminiaturização,novastecnologias têm sidoestudadasbuscandoaliadosparaosilício,permitindoassimacontinuidade do desenvolvimentodecircuitosintegrados.Dentreessasalternativas,aLógicaNa- nomagnética (NML)semostrapromissoradevidoaoseubaixoconsumoenergéticoe capacidade derealizaçãodelógicaàtemperaturaambiente.Essatecnologiasebaseia na interaçãomagnetostáticadipolardepartículasemescalananométrica.Nanomag- netos possuemapenasduasconfiguraçõesestáveisparaasuamagnetizaçãodevidoao seu formatoalongado,permitindoassimarepresentaçãodosvalores‘0’e‘1’paraa lógica Booleana.MuitosestudosforamfeitossobreNML,demonstrando-secircuitos de formateóricaeexperimental.Entretanto,existeumanecessidadedeferramentas de simulaçãoeficientesparaaanálisedegrandescomponentes,comumforteemba- samentoteórico.EstetrabalhoapresentaoNMLSim2.0,umaferramentarobustade CAD esimulaçãodecircuitosNMLpelaequaçãodeLandau-Lifshitz-Gilbert.Osoft- wareévalidadoporumacomparaçãocomoOOMMF(ObjectOrientedMicroMagnetic Framework), semostrandosernomínimoquatrovezesmaiseficientequeoestadoda arte. Ométododesimulaçãocomoefeitodoruídotérmicoéverificadoemumaanálise comparativacomtrabalhosdaliteraturapelareproduçãoderesultadosobtidoscom uso daferramenta.AtravésdoNMLSim2.0,umametodologiadecustomizaçãode circuitos édesenvolvida,permitindoqueoprojetistauseageometriadaspartículas para alterarsuaspropriedadesfísicas,levandoaumcorretofuncionamentodasestru- turas. TalmetodologiaétestadanoNMLSim2.0,aplicadaaumsomadorcompletode 4 bitsemcascata,demonstrandoopotencialdosoftwareparaasimulaçãodecircuitos nanomagnéticos degrandeporte.
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This technologyworksthroughthemagnetostaticdipolarinteractionbetweenparticles in thenanometerscale.Nanomagnetshaveonlytwostablemagnetizationstatesdue to theirelongatedshape,thusallowingtherepresentationofBooleanvalues‘0’and ‘1’. SeveralstudiesonNMLdemonstratecircuitsintheoreticalandexperimentalways. However,thereisaneedforefficientsimulationtoolstoanalyzesignificantcomponents, whichrelyonstrongtheoreticalfundaments.ThisworkpresentsNMLSim2.0,arobust CAD andsimulationtoolforNMLthroughtheequationofLandau-Lifshitz-Gilbert.A comparison withOOMMF(ObjectOrientedMicroMagneticFramework)validatesthe softwareofthiswork,whichprovestobeatleastfourtimesmoreefficientthanstate of theart.Acomparativeanalysisverifiesthethermalnoisemethod,wherethetool reproducesresultsfromworksintheliterature.ThoughNMLSim2.0,amethodology for circuitcustomizationisdeveloped,allowingthedesignertouseshapeengineering, leading tothecorrectnessofthestructures.NMLSim2.0testsa4-bitsripplecarry adder usingthismethodology,showingthepotentialofthesoftwareforthesimulation of massivenanomagneticcircuits.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Ciência da ComputaçãoUFMGBrasilICX - DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃOComputação - Teses.Arquitetura de computadores - Teses.Nanocomputação - Teses.Nanotecnologia - Teses.Lógica nanomagnética - Teses.NMLSimArquitetura de ComputadoresNanocomputaçãoNanotecnologiaSimuladorLLGLógicaNanomagnéticaNMLSim 2.0: uma ferramenta robusta para simulação de circuitos NML pela equação de Landau-Lifshitz-Gilbertinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALDissertacao_Mestrado_Lucas_Lascasas_PPGCC_Format.pdfDissertacao_Mestrado_Lucas_Lascasas_PPGCC_Format.pdfapplication/pdf18005317https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/36257/3/Dissertacao_Mestrado_Lucas_Lascasas_PPGCC_Format.pdf2dbe355f951779bc9d217c44f8352416MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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