具有宽频率可调性的 CMOS 兼容 W/CoFeB/MgO 自旋霍尔纳米振荡器

我们在高阻硅（HiR-Si）衬底上演示了低工作电流的 W/Co$_{20}$Fe$_{60}$B$_{20}$/MgO 自旋霍尔纳米振荡器（SHNOs）。得益于 $\beta$ 相 W 创纪录的高自旋霍尔角（$\theta_{SH}$ = -0.53），可实现 3.3 $\times$ 10$^{7}$ A/cm$^2$ 的极低阈值电流密度。结合由适中垂直磁各向异性促成的极宽频率可调性（7-28 GHz），这使得 HiR-Si/W/CoFeB 基 SHNOs 成为宽带微波信号生成的潜在候选者。其 CMOS 兼容性为将自旋电子微波器件与其他片上半导体微波组件集成提供了一条有前景的途径。