具有垂直磁各向异性的磁隧道结中被动微波整流的尺寸依赖增强
介观与纳米尺度物理
2022-01-26 v1 应用物理
摘要
近年来，自旋电子射频探测器已被证明可用于低输入功率下的能量收集与无线通信。本文报道了利用极化层与自由层均具有强垂直各向异性(PMA)的磁隧道结(MTJ)对整流输出直流电压进行的优化。极化层磁化方向固定为面外，而自由层厚度被调节至其磁化取向由面内变为面外。在中等射频功率下，整流直流输出电压处于 mV 量级，当 Prf = -25dBm 时信噪比为 10 至 100。其表现出对 MTJ 尺寸的强烈依赖：当直径由 150nm 减小至 20nm 时，电压提升 5 至 6 倍。当自由层厚度由 1.8nm 减至 1.6nm 时，该增强可再翻倍。这种尺寸增强归因于受激自由层有效各向异性的变化以及 MTJ 电阻。该结果对设计具有优化灵敏度的基于自旋电子学的射频探测器具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2110.14501,
title = {Size-dependent enhancement of passive microwave rectification in magnetic tunnel junctions with perpendicular magnetic anisotropy},
author = {A. Sidi El Valli and V. Iurchuk and G. Lezier and I. Bendjeddou and R. Lebrun and N. Lamard and A. Litvinenko and J. Langer and J. Wrona and L. Vila and R. Sousa and I. L. Prejbeanu and B. Dieny and U. Ebels},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.14501},
year = {2022}
}