锥形纳米线自旋霍尔振荡器中多种自振荡模式的注入锁定

自旋霍尔振荡器（SHO）是产生、探测和放大高频信号的理想候选者，其工作频率可在宽范围内调谐。它们可通过简单的双层结构设计以电学、磁学和光学方式读取。在此，我们基于 Pt(7 nm)/Ni$_{\mathrm{80}}$Fe$_{\mathrm{20}}$(5 nm) 锥形纳米线 SHO 器件，实验研究了自振荡的空间依赖性与频谱特性。利用布里渊光散射显微镜，我们观察到两个独立的自局域化自旋波子弹，它们以两个不同频率（5.2 GHz 和 5.45 GHz）振荡，并局域于 SHO 内相距约 750 nm 的不同位置。这种锥形 SHO 的状态已由金兹堡-朗道自振荡器模型预言，但此前尚未被实验直接证实。我们证明所观察到的子弹可被 individually 同步到外部微波信号，导致被选定的微波频率所选择的子弹发生频率牵引、线宽减小和振荡幅度增大。同时，其他寄生模式的幅度减小，这促进了 SHO 的单模工作。最后，我们研究了自旋波子弹的同步随微波功率的变化关系。我们认为，我们的发现推动了容纳多个不同自旋波子弹、共同覆盖更宽可调范围的扩展型自旋霍尔振荡器的实现。