論文の概要: Signed Spiking Neuron Enabled by an Orthogonal-Easy-Axis Magnetic Tunnel Junction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.03796v1
• Date: Tue, 02 Jun 2026 15:45:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-03 22:00:05.121177
• Title: Signed Spiking Neuron Enabled by an Orthogonal-Easy-Axis Magnetic Tunnel Junction
• Title（参考訳）: 直交軸磁気トンネル接合で実現した手指スパイキングニューロン
• Authors: Huannan Zheng, Jingli Liu, Kezhou Yang,
• Abstract要約: 本研究は, 小型磁気トンネル接合 (MTJ) を用いた LIF (Integrated-and-fire) 動作のためのニューロンを提案する。 このデバイスはバイポーラスパイク生成を可能にし、磁気モーメントダイナミクスを署名されたLIF膜ポテンシャル進化にマッピングする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.033985395340995594
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Signed spiking neurons carry richer information than standard spiking neurons. This work proposes a compact magnetic tunnel junction (MTJ)-based neuron for signed leaky integrate-and-fire (LIF) operation. With orthogonal easy axes in the free and pinned layers, the device enables bipolar spike generation and maps magnetic-moment dynamics to signed LIF membrane-potential evolution. Landau--Lifshitz--Gilbert simulations show that proper free-layer dimensions allow the device response to follow a signed LIF equation. A representative design of 10 nm x 45 nm x 50 nm corresponds to an aspect ratio of about 2:9:10. Network evaluations using the fitted device-neuron model achieve 91.06% on CIFAR-10 and 77.40% on CIFAR10-DVS, retaining most of the accuracy of ideal signed LIF neurons.
• Abstract（参考訳）: サインされたスパイキングニューロンは、通常のスパイキングニューロンよりも豊富な情報を持っている。 本研究は, 小型磁気トンネル接合 (MTJ) を用いた, 符号付き漏洩積分燃焼 (LIF) 動作のためのニューロンを提案する。 自由層とピン層に直交自在な軸を持つこのデバイスは、双極スパイク生成を可能にし、磁気モーメントダイナミクスを署名されたLIF膜ポテンシャル進化にマッピングする。 Landau--Lifshitz--Gilbert シミュレーションは、適切な自由層次元が、デバイス応答が符号付きLIF方程式に従うことを示している。 10nm x 45 nm x 50 nmの代表的な設計はアスペクト比約2:9:10に対応する。 CIFAR-10で91.06%、CIFAR10-DVSで77.40%を達成し、理想的なLIFニューロンの精度を保っている。

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