基于skyrmion的超灵敏电压控制自旋电子二极管
介观与纳米尺度物理
2023-07-12 v2
摘要
我们设计了一种基于稳定在磁隧道结中的单个skyrmion的无源自旋电子二极管，并研究了由电压控制各向异性(VCMA)和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(VDMI)引起的其动力学。我们证明了在现实物理参数和几何下，灵敏度（整流电压与输入微波功率之比）可大于10 kV/W，比采用均匀铁磁态的二极管优一个数量级。我们关于VCMA和VDMI驱动的skyrmion超出线性区域的共振激发的数值与解析结果显示了对振幅的频率依赖关系，且不存在有效的参量共振。半径更小的skyrmion产生更高的灵敏度，证明了基于skyrmion的自旋电子二极管的高效可扩展性。这些结果为设计无源超灵敏且节能的基于skyrmion的微波探测器铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2303.11838,
title = {Ultra-sensitive voltage-controlled skyrmion-based spintronic diode},
author = {Davi Rodrigues and Riccardo Tomasello and Giulio Siracusano and Mario Carpentieri and Giovanni Finocchio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.11838},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 3 figures