基于单向耦合的自旋波二极管与环行器
介观与纳米尺度物理
2020-09-30 v1 应用物理
摘要
在磁子学这一以低能耗为特征的波动物理新兴分支中，实现自旋波计算范围内的电路元件是高度期望的。在此，基于数值模拟，我们展示了自旋波二极管与环行器的功能，以在 GHz 频段的宽频率范围内引导与操控自旋波。它们利用由界面 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用诱导的单向耦合，仅在单一传播方向上于薄铁磁层间传递自旋波。使用由与 Pt 直接接触的 Py 和 Co 组成的多层结构，我们获得了高效率的亚微米尺寸器件。在二极管中，正向与反向的功率损耗比达到 22 dB，而在四端口环行器中，效率超过 13 dB。因此，我们的工作有助于新兴的节能磁子逻辑器件分支，其中由于自旋波波长短，有望实现纳米尺度器件。
引用
@article{arxiv.2002.06096,
title = {Spin-wave diode and circulator based on unidirectional coupling},
author = {Krzysztof Szulc and Piotr Graczyk and Michał Mruczkiewicz and Gianluca Gubbiotti and Maciej Krawczyk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.06096},
year = {2020}
}