传统的基于硅的逻辑器件随着尺寸的降低,能量损耗更加严重,已经不能满足小尺寸低功耗集成电路的发展要求,亟需研究开发全新原理的逻辑器件。自旋波逻辑器件就是2011和2013版国际半导体路线图中指出的具有极大发展潜力的全新原理器件。自旋波逻辑器件利用波的特性工作,其不但能量损耗极低,传输速度极高,而且也有应用量子计算的可能,实现多频信道数据的并行处理,极大地提高信息处理能力,自旋波逻辑器件能够极大地降低复杂逻辑电路的复杂度,有助于逻辑器件的大规模集。因而,自旋波逻辑器件的研究成为了业界的研究热点。论文在对现有自旋波逻辑器件发展动态的综述与分析基础上,采用微磁学模拟方法研究自旋波逻辑器件的实现机制。本文首先研究了纳米尺度下基于自旋波的多数决定门的可行性。研究结果表明纳米尺度下三输入单输出的逻辑器件结构同样能够对逻辑输入信号进行评估,并由此实现多数决定门。此外,若将其中一个逻辑输入作为控制信号,可以实现与门和或门。改变输出自旋波探测点的位置,可以实现与非门和或非门。因此这种多数决定门有着可配置性和功能性的特点。其次,本文系统地研究了自旋极化电流对铁磁纳米条带中传播自旋波的相位和幅值影响。研究结果显示,通过设计合适的钉扎层区域的尺寸及个数,传播自旋波能够实现180°相移。基于自旋极化电流对铁磁纳米条带自旋波波导的传播特性的影响,运用Mach-Zehnder型干涉仪来构筑自旋波逻辑非门和多输入逻辑门。在此基础上,提出了通过在单根铁磁纳米条带中施加局域自旋极化电流来设计自旋波多输入逻辑门改进方法。在单根铁磁纳米条带中构筑多个STT(Spin-Transfer Torque)模块,然后对输出自旋波的相移按一定方式进行编码,从而实现多输入逻辑门。这种逻辑门结构相比于Mach-Zehneder型干涉结构更加简单,并且支持逻辑输入个数的扩展。