磁性斯基尔米翁：从基础物理到开创性应用

斯基尔米翁设备因其小巧的尺寸、拓扑保护和低驱动电流需求，展现出能效高和高度集成的数据存储和计算能力。因此，为了实现这些设备，从基础物理到实际应用的广泛研究变得至关重要。在本文中，我们全面回顾了对磁性斯基尔米翁背后的基础物理理解的进展以及基于其的新型数据存储和计算技术。我们首先深入讨论了理解斯基尔米翁所需的基础概念，如拓扑保护、稳定性、静态和动态，这些概念构成了斯基尔米翁技术的基础。为了实现与CMOS兼容的斯基尔米翁功能设备，斯基尔米翁的写入和读取至关重要。我们讨论了不同写入方案的进展，如STT、SOT和VCMA。斯基尔米翁的读取主要通过两种机制实现：磁阻隧道接头TMR效应和拓扑电阻。因此，我们还深入调查了斯基尔米翁霍尔效应、拓扑性质和新兴领域，结束了对斯基尔米翁读取进展的讨论。基于写入和读取方案，我们讨论了斯基尔米翁在传统逻辑、非常规逻辑、存储应用和类脑计算中的应用，包括一个基于斯基尔米翁的SNN架构模型，该模型在MNIST和fashion-MNIST数据集上实现了超过90%的准确率。此外，我们概述了在新兴拓扑量子计算和螺旋依赖斯基尔米翁量子比特中承载斯基尔米翁的马约拉纳零模的潜力.