反铁磁自旋霍尔纳米振荡器中的太赫兹Slonczewski传播自旋波与大输出电压
介观与纳米尺度物理
2023-08-14 v3
摘要
我们从理论上研究了基于反铁磁（AFM）的自旋霍尔纳米振荡器（SHNOs），其由单轴反铁磁薄膜中的纳米 constriction（NC）组成。通过求解导出的自旋波（SW）方程，我们证明了在太赫兹频率下存在径向传播的自旋波，类似于铁磁基SHNO在吉赫兹频率下已知的Slonczewski自旋波。我们预测了在现有纳米技术可实现的特定NC半径下的最小阈值电流。反铁磁中交换相互作用增强的自旋泵浦导致了强厚度依赖的阈值频率。我们表明，单轴反铁磁通过自旋泵浦产生的交流电场比双轴反铁磁报道值大三个数量级。我们的工作增进了对AFM-SHNO中电流驱动自旋波的基本理解，并能在材料选择、器件几何和频率可调性方面优化实用器件。该传播自旋波在面向高功率应用时，提供了远程太赫兹信号生成以及SHNO同步的有效手段。
引用
@article{arxiv.2206.07844,
title = {Terahertz Slonczewski propagating spin waves and large output voltage in antiferromagnetic spin-Hall nano-oscillators},
author = {Mohammad Hamdi and Dirk Grundler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.07844},
year = {2023}
}