热耦合纳米轨道上基于 Skyrmion 的能效振荡器
应用物理
2023-06-09 v1
摘要
基于磁性 skyrmion 的自旋转移纳米振荡器（STNO）是下一代微波信号发生器的潜在候选者，并因其性能、可集成性及与现有 CMOS 技术的兼容性而广受关注。然而，这些器件存在焦耳热问题，削弱了其在自旋电子器件中的非易失性优势。因此，有必要研究替代驱动机制以开发高能效的基于 skyrmion 的纳米振荡器。本文设计了一种基于 skyrmion 的纳米振荡器，利用热能在热耦合纳米轨道上驱动 skyrmion。热耦合纳米轨道的设计使得上下纳米轨道具有不同阻尼常数值，并在两端维持温差，从而在两纳米轨道中产生温度梯度。采用该技术，skyrmion 能在纳米轨道上展现周期运动，最大可达频率 2.5GHz，无需任何外部激励。此外，所提器件提供 0.84fJ/振荡的低热能消耗。因此，本工作为开发未来高能效自旋电子器件提供了路径。
引用
@article{arxiv.2306.05164,
title = {Energy Efficient Skyrmion based Oscillator on Thermocoupled Nanotrack},
author = {Ravish Kumar Raj and Namita Bindal and Brajesh Kumar Kaushik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.05164},
year = {2023}
}