无偏置场自旋米尔斯纳振荡器相位二值化用于储备计算
介观与纳米尺度物理
2024-04-08 v1 其他凝聚态物理
应用物理
摘要
相互耦合的自旋米尔斯纳振荡器(SHNO)可表现出二值化相位态，为实现 Ising 机器和高效神经器官硬件提供了路径。传统方法通过在存在偏置磁场的情况下注入恒定为振荡器频率两倍的微波，实现耦合 SHNO 中的相位二值化。然而，这种技术可能带来更高的能耗和复杂的电路设计挑战。此外，制造过程中因 SHNO 尺寸不匹配导致的相互同步问题可能成为障碍。为解决这些问题，我们展示了在无偏置磁场和微波注入情况下，通过纯直流电流驱动两个非相同尺寸的纳米收窄 SHNO 实现相互同步和相位二值化。我们使用微磁动力学仿真彻底研究了这些现象及其 underlying 机制。我们进一步展示了利用可调谐的相位二值化，bias field-free 同步 SHNO 对组合在执行储备计算基准学习任务：正弦波和方波分类。我们的结果展示了耦合 bias field-free SHNO 磁化动力学在未来计算应用中的前景潜力。
引用
@article{arxiv.2404.04023,
title = {Phase Binarization in Mutually Synchronized Bias Field-free Spin Hall Nano-oscillators for Reservoir Computing},
author = {Sourabh Manna and Rohit Medwal and John Rex Mohan and Yasuhiro Fukuma and Rajdeep Singh Rawat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.04023},
year = {2024}
}
备注
Supplementary data is attached as an appendix to the main manuscript. Submitted to Physical Review B