自1980年代初以来，大多数电子产品都依赖于使用互补的金属 - 氧化物 - 血管导体（CMOS）晶体管。但是，CMOS操作的原理涉及由绝缘门控制的可切换半导体电导，即使将晶体管小型化至10纳米的尺寸，也很大程度上保持不变。我们研究了CMO以外的哪些尺寸可扩展的逻辑技术可以改善von Neumann体系结构的效率和性能，并在人工智能等新兴计算中实现增长。这样的计算技术需要允许进行渐进的小型化，减少开关能量，改善设备互连并提供完整的逻辑和内存家族。在这里，我们提出了一个可扩展的自旋逻辑设备，该设备通过自旋 - 轨道转导（电子的角动量与线性动量的耦合）结合磁电交换结合使用。该设备使用先进的量子材料，尤其是相关的氧化物和物质拓扑状态，用于集体切换和检测。我们描述了磁电交换和状态的自旋 - 轨道检测的进展，并表明与CMOS技术相比，我们的设备具有较高的开关能量（倍于10到30倍），较低的开关电压（乘以5倍）和增强的逻辑密度（以5倍为5）。此外，其不易挥发性可以使超速备用能力对现代计算至关重要。我们设备的特性表明，所提出的技术可以使多代计算的开发。
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