弱面内场下基于收缩区的自旋霍尔纳米振荡器的自旋波模式映射
介观与纳米尺度物理
2018-11-14 v1
摘要
我们在 40-80 mT 的低场范围内，实验研究了 NiFe/W 基于收缩区的自旋霍尔纳米振荡器中作为偏置电流、面内施加场强和方位场角函数的自振荡自旋波模式。我们观察到两种不同的自旋波模式：i) 一种线性类模式，局限于纳米收缩区边缘附近内场极小值处，对偏置电流和施加场角的频率依赖性弱；ii) 第二种较低频率模式，具有显著更高的阈值电流以及对偏置电流和外场角都更强的频率依赖性。我们的微磁建模定性地再现了实验数据，并揭示第二种模式为自旋波子弹，且 SHNO 模式在两种模式间跳变，导致线宽显著增加。与线性类模式相反，子弹局域于收缩区中部并随偏置电流增大而收缩。利用零场角下的本征倍频，我们可在低至 40 mT 的场中达到 9 GHz 以上频率，这对用于微波信号生成和神经形态计算的低场自旋电子振荡器的发展十分重要。
引用
@article{arxiv.1806.03473,
title = {Mapping out the spin-wave modes of constriction-based spin Hall nano-oscillators in weak in-plane fields},
author = {Hamid Mazraati and Seyyed Ruhollah Etesami and Seyed Amir Hossein Banuazizi and Sunjae Chung and Afshin Houshang and Ahmad A. Awad and Mykola Dvornik and Johan Åkerman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.03473},
year = {2018}
}