Ultralow-current-density and bias-field-free spin-transfer nano-oscillator.
Ultralow-current-density and bias-field-free spin-transfer nano-oscillator.
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超低电流密度和无偏置场自旋转移纳米振荡器
DOI：
10.1038/srep01426
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发表时间：
2013
影响因子：
4.6
通讯作者：
Jiang, Hongwen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zeng, Zhongming;Finocchio, Giovanni;Zhang, Baoshun;Amiri, Pedram Khalili;Katine, Jordan A.;Krivorotov, Ilya N.;Huai, Yiming;Langer, Juergen;Azzerboni, Bruno;Wang, Kang L.;Jiang, Hongwen
自旋转移纳米振荡器（STNO）提供了通过自旋极化电流转移自旋角动量来产生微波信号的可能性。然而，目前STNO微波发射主要依赖于大的驱动电流和外部磁场。这些问题在功耗和尺寸方面阻碍了STNO在实际应用中的实现。在这里，我们报告微波测量STNO内置MgO基磁性隧道结具有平面偏振器和垂直的自由层，其中微波发射具有大的输出功率，在超低电流密度激发，并在没有任何偏置磁场观察。测得的临界电流密度比以前报道的小一个数量级以上。这些结果表明，改进集成的STNO与互补金属氧化物半导体技术的可能性，并可能代表下一代片上振荡器的发展的新途径。
The spin-transfer nano-oscillator (STNO) offers the possibility of using the transfer of spin angular momentum via spin-polarized currents to generate microwave signals. However, at present STNO microwave emission mainly relies on both large drive currents and external magnetic fields. These issues hinder the implementation of STNOs for practical applications in terms of power dissipation and size. Here, we report microwave measurements on STNOs built with MgO-based magnetic tunnel junctions having a planar polarizer and a perpendicular free layer, where microwave emission with large output power, excited at ultralow current densities and in the absence of any bias magnetic fields is observed. The measured critical current density is over one order of magnitude smaller than previously reported. These results suggest the possibility of improved integration of STNOs with complementary metal-oxide-semiconductor technology and could represent a new route for the development of the next-generation of on-chip oscillators.
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影响因子：
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