Spin caloritronic nano-oscillator.
Spin caloritronic nano-oscillator.
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DOI：
10.1038/s41467-017-00184-5
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发表时间：
2017-07-18
影响因子：
16.6
通讯作者：
Krivorotov IN
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Safranski C;Barsukov I;Lee HK;Schneider T;Jara AA;Smith A;Chang H;Lenz K;Lindner J;Tserkovnyak Y;Wu M;Krivorotov IN
由于欧姆加热造成的能量损失是限制纳米电子器件缩小尺寸和速度的主要瓶颈，而收集欧姆热量用于信号处理是现代电子学的主要挑战。在这里，我们证明了由欧姆加热产生的热梯度可以用来激发磁化的相干自振荡和产生可调谐的微波信号。在Y3Fe5O12/Pt双层纳米线中观察到热驱动动力学，其中Pt层的欧姆加热导致纯自旋电流注入Y3Fe5O12层。这导致了Y3Fe5O12磁化的自振荡激发和相干微波辐射的产生。我们的工作为微波和磁应用的自旋热电子器件铺平了道路。收集欧姆热用于信号处理是现代电子学和自旋热电子学的主要挑战之一，但尚未很好地实现。在这里，作者展示了一个由Y3Fe5O12/Pt界面上的热梯度产生的纯自旋电流驱动的自旋力矩振荡器装置。
Energy loss due to ohmic heating is a major bottleneck limiting down-scaling and speed of nano-electronic devices, and harvesting ohmic heat for signal processing is a major challenge in modern electronics. Here, we demonstrate that thermal gradients arising from ohmic heating can be utilized for excitation of coherent auto-oscillations of magnetization and for generation of tunable microwave signals. The heat-driven dynamics is observed in Y3Fe5O12/Pt bilayer nanowires where ohmic heating of the Pt layer results in injection of pure spin current into the Y3Fe5O12 layer. This leads to excitation of auto-oscillations of the Y3Fe5O12 magnetization and generation of coherent microwave radiation. Our work paves the way towards spin caloritronic devices for microwave and magnonic applications. Harvesting ohmic heat for signal processing is one of major challenges in modern electronics and spin caloritronics, but not yet well accomplished. Here the authors demonstrate a spin torque oscillator device driven by pure spin current arising from thermal gradient across an Y3Fe5O12/Pt interface.
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Klein O