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Robust synchronization of an arbitrary number of spin-torque-driven vortex nano-oscillators

机译：任意数量的自旋扭矩驱动的涡流纳米振荡器的鲁棒同步

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摘要

Nonlinear magnetization dynamics in ferromagnetic nanoelements excited by a spin-polarized dc current is one of the most intensively studied phenomena in solid-state magnetism. Despite immense efforts, synchronization of oscillations induced in several such nanoelements [spin-torque-driven nano-oscillators (STNO)] still represents a major challenge from both the fundamental and technological points of view. In this paper we propose a system where synchronization of any number of STNOs, represented by magnetization vortices inside squared nanoelements, can be easily achieved. Using full-scale micromagnetic simulations we show that synchronization of these STNOs is extremely dynamically stable due to their very large coupling energy provided by the magnetodipolar interaction. Finally, we demonstrate that our concept allows robust synchronization of an arbitrary number of STNOs (arranged either as a one-dimensional chain or as a two-dimensional array), even when current supplying nanocontacts have a broad size distribution.
机译：自旋极化直流电流激发的铁磁纳米元件中的非线性磁化动力学是固态磁性中研究最深入的现象之一。尽管付出了巨大的努力，但从基本和技术的角度来看，在几种此类纳米元素（自旋扭矩驱动的纳米振荡器（STNO））中引起的振荡同步仍然代表着重大挑战。在本文中，我们提出了一个系统，可以轻松实现以方形纳米元素内部的磁化涡旋为代表的任意数量的STNO的同步。使用全面的微磁模拟，我们显示出这些STNO的同步非常动态稳定，这是由于它们的磁偶极相互作用所提供的耦合能量非常大。最后，我们证明了我们的概念可以使任意数量的STNO（以一维链或二维阵列的形式）实现鲁棒的同步，即使当前提供的纳米触点的尺寸分布较宽。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2014年第14期|144421.1-144421.12|共12页
  • 作者

    Sergey Erokhin; Dmitry Berkov;

  • 作者单位

    Innovent Technology Development, Pruessingstrasse 27B, D-07745 Jena, Germany;

    Innovent Technology Development, Pruessingstrasse 27B, D-07745 Jena, Germany;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    synchronization; coupled oscillators;

    机译：同步耦合振荡器;

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