高性能纳米尺度拓扑能量转换
介观与纳米尺度物理
2018-06-14 v1 应用物理
摘要
高性能、小面积、片上电感的实现仍是射频与功率微电子学中的一项挑战，在这些领域中，电感在滤波器和功率转换器中执行关键的能量转换。现代平面电感由金属螺旋构成，消耗大量芯片面积，导致电感密度低。我们提出了一种新的磁能转换方法，利用三维时间反演不变拓扑绝缘体 (TI) 表面上的铁磁岛 来产生范式上截然不同的电感。根据化学势的不同，FI 在拓扑表面态中诱导出反常霍尔效应或量子反常霍尔效应。这些霍尔效应引导电流绕 FI 流动，聚集磁通量并产生高电感器件。利用将交流非平衡格林函数与麦克斯韦方程组全电动力学解相耦合的新型自洽模拟，我们证明了高达太赫兹频率的优异电感密度，从而将拓扑材料的独特性质应用于实际器件。
引用
@article{arxiv.1706.07381,
title = {High-performance nanoscale topological energy transduction},
author = {Timothy M. Philip and Matthew J. Gilbert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.07381},
year = {2018}
}
备注
13 pages, 3 figures, 1 table