10 纳米自旋哈尔纳米振荡器的超大规模相互同步网络

尽管相互作用的自旋哈尔纳米振荡器 (SHNO) 在无线通信、神经网络、神经形态计算和 Ising 机器等方面具有巨大的前景，但同步 SHNO 的数量最高仅受限于 $N$ = 64。本文采用狭窄的 10 纳米和 20 纳米纳米约束结构的 W-Ta/CoFeB/MgO 三层结构，展示了最高可达 $N$ = 105,000 的相互同步 SHNO 网络。微波功率和品质因数随 $N$ 线性扩展，分别达到创纪录的 9 nW 和 $1.04 \times 10^6$。我们解释了频率-电流可调性呈现意外的阵Size 依赖性，这归因于纳米约束之间的磁子交换以及阵列边缘的磁子损耗，进一步通过微磁模拟和布里渊光散射显微镜验证。上述结果标志着 SHNO 网络在无线通信和非常规计算领域应用的重要进展。