用于神经形态应用的自旋霍尔器件各向异性补偿
材料科学
2023-01-11 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
具有降低非线性的自旋电子纳米振荡器可为 realizing 基于脉冲的神经元和神经网络中的频率复用等神经形态应用提供关键优势。本文中，我们通过补偿自旋霍尔纳米振荡器（SHNO）的有效磁各向异性，实验演示了其非线性的降低。该研究涉及优化 Co/Ni 多层膜生长以实现补偿，随后对图案化微带进行自旋二极管测量以量化其各向异性。二阶（H_{k2} = 0.47 mT）与一阶（H_{k1}^{eff} = −0.8 mT）各向异性场之间的关系揭示了易锥面的存在，从而验证了补偿的存在。此外，我们展示了一种基于补偿自旋二极管的突触，其在输入功率变化时具有固定频率。然后，我们通过图案化宽度为 200 和 100 nm 的纳米 constriction 研究补偿薄膜上 SHNO 的电流诱导自振荡特性。补偿 SHNO 的谐振频率和线宽随外加直流电流的不变性表明非线性的缺失。这种独立性无论外加磁场及其方向如何均保持。所获得的补偿 SHNO 具有 1.1 MHz 的线宽和高达 1 pW/MHz 的峰值输出功率，可模拟具有低线宽和固定频率的纳米神经元。
引用
@article{arxiv.2301.03794,
title = {Compensation of anisotropy in spin-Hall devices for neuromorphic applications},
author = {Pankaj Sethi and Dédalo Sanz-Hernández and Florian Godel and Sachin Krishnia and Fernando Ajejas and Alice Mizrahi and Vincent Cros and Danijela Marković and Julie Grollier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.03794},
year = {2023}
}