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基于具有固定轨道的层间耦合梅隆 - 斯格明子对的自旋扭矩纳米振荡器

介观与纳米尺度物理 2024-02-13 v1 应用物理

摘要

近年来,基于磁性斯格明子的自旋扭矩纳米振荡器(STNOs)因其在下一代通信和自旋电子技术中的前景而引起了极大兴趣。然而,一些关键问题(如长启动时间和可变的斯格明子回旋轨道)阻碍了它们的实际应用,仍有待解决。在此,我们通过数值模拟展示了一种固定轨道 STNO 的实现,该振荡器基于层间耦合的梅隆 - 斯格明子(MS)对,而非单个磁性斯格明子。在这种 STNO 中,MS 对在广泛的驱动电流范围内,即使在存在随机缺陷的情况下,也具有结构定义的固定轨道。基于 MS 对的 STNO 的输出频率范围远超通常基于单个斯格明子的 STNO。此外,如果纳入更多的 MS 对,该 STNO 的输出频率可以进一步提升。我们的结果揭示了层间耦合 MS 对的非凡动力学,为基本自旋电子器件的设计和优化开辟了前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.06865,
  title  = {A spin-torque nano-oscillator based on interlayer-coupled meron-skyrmion pairs with a fixed orbit},
  author = {Qiyun Yi and Ting Han and Jinyi Jiang and Xiangjun Xing},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.06865},
  year   = {2024}
}

备注

24 pages, 7 figures