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| 双层结构微波纳米振荡器件的振荡特性调控 |
| Manipulation of oscillation characteristics of bilayer microwave nano-oscillator |
| 投稿时间：2019-12-20 |
| DOI： |
| 中文关键词: 纳米振荡器 自旋转移力矩 CoPtCr合金 纳米柱阵列 微磁模拟 锁相 振荡特性 |
| 英文关键词: nano-oscillator spin transfer torque CoPtCr alloy nano pillar array micromagnetic simulation phase lock oscillation characteristics |
| 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51871170). |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 李斯阳 | 1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,湖北 武汉,430081
2. 武汉科技大学材料与冶金学院,湖北 武汉,430081 | siyang.lee@foxmail.com | | 卢志红 | 1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,湖北 武汉,430081
2. 武汉科技大学材料与冶金学院,湖北 武汉,430081 | | | 袁晓娟 | 1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,湖北 武汉,430081
2. 武汉科技大学材料与冶金学院,湖北 武汉,430081 | | | 方旭 | 1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,湖北 武汉,430081
2. 武汉科技大学材料与冶金学院,湖北 武汉,430081 | | | 王高 | 1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,湖北 武汉,430081
2. 武汉科技大学材料与冶金学院,湖北 武汉,430081 | | | 樊帅锋 | 1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,湖北 武汉,430081
2. 武汉科技大学材料与冶金学院,湖北 武汉,430081 | |
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| 中文摘要: |
| 针对由垂直磁化和面内磁化的CoPtCr合金组成的双层结构微波纳米振荡器件,本文利用微磁模拟软件OOMMF研究了其在电流驱动下的振荡特性,并提出了不同的纳米柱阵列结构以提高振荡器整体的功率输出。结果表明,纳米柱截面尺寸保持不变,当面内磁化区域的厚度超过20 nm时,其对双层纳米柱产生的振荡频率不再影响,振荡振幅则随厚度的增加而继续增大。本文提出了平行四边形结构排列的双层纳米柱阵列,各纳米柱之间锁相情况较好,在电流密度为3.89×1011 A/m2的驱动下,纳米柱阵列整体产生的振荡振幅为单个纳米柱产生振幅的3.6倍左右。 |
| 英文摘要: |
| Based on the micromagnetic simulation software OOMMF, the oscillation characteristics of the microwave nano-oscillator composed of bilayer CoPtCr alloy nanopillar with in-plane and perpendicular magnetization under direct current drive were studied, and various nanopillar array arrangement schemes were proposed to enhance the overall power output of the microwave nano-oscillator. The results illustrate that with the constant cross-sectional dimension of nanopillar,when the thickness of in-plane magnetization area exceeds 20 nm, its influence on the oscillation frequency generated by the bilayer nanopillar is no longer significant; however, the amplitude still increases with the increase of thickness. Moreover, in order to improve the overall power output of the microwave nano-oscillator, a parallelogram structure array containing four bilayer nanopillars located at each vertex has been proposed. The four nanopillars exhibit good performance of phase lock, with the driven current density at 3.89×1011 A/m2, and the oscillation amplitude of the nanopillar array as a whole is about 3.6 times that of a single nanopillar. |
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