[发明专利]一种基于滤波器的自旋纳米振荡器同步方法

说明书

本发明公开了一种基于滤波器的自旋纳米振荡器同步方法，包括磁性薄膜组成的耦合薄膜和位于耦合薄膜之上的非磁性重金属薄膜，至少两组以上所述自旋纳米振荡器以并联的形式连接并在所述自旋纳米振荡器的信号输出端设置带通滤波器，将多个所述自旋纳米振荡器发射出的信号进行滤波，所述带通滤波器的输出端通过电磁线圈产生平行于自旋纳米振荡器固定层磁矩的磁场，通过该磁场对分别对所述自旋纳米振荡器产生反馈作用，实现多个自旋纳米振荡器的同步。本发明通过设置滤波器可以对不同频率的信号产生稳定的相移，不需要产生很强的反馈磁场即可使自旋纳米振荡器同步，由于相移对于同步的影响较大，产生稳定的相移可以极大的降低热噪声的影响。

技术领域

本发明涉及滤波振荡同步领域，具体地说，是涉及一种基于滤波器的自旋纳米振荡器同步方法。

背景技术

自旋纳米振荡器的同步是指，两个或多个自旋纳米振荡器通过自旋波、电流、电压和磁场等方式相互耦合，使得它们发出的信号频率相同，相位差固定。由于单个STNO输出的信号功率很低，并且受到热噪声的影响，为了达到实用的要求同步是一种比较好的解决方式。

现有技术中为了研究N个电耦合振荡器的特性，首先要引入的是器件的差异，器件的差异分为两类，一类是器件本身参数的差异，另一类是初始条件的差异。器件差异主要有各向异性场、退磁场和磁电阻比的差异，根据研究这些不同种类的差异可以得到类似的结果。初始条件的差异主要是通过服从均匀分布的初始角度引入，研究发现初始角度的变化并不会妨碍同步。在实际的实验装置中，自旋转移引起的电阻变化与电流变化之间可能存在延迟，所以在仿真时需要加入一定的相移。考虑热噪声，如果考虑热噪声理论需要的χ值较大，一般的器件很难达到要求。由于电阻变化和电流变化之间的延迟,对于同步的影响较大，但是该研究并没有给出稳定提供相移的方法。在热噪声情况下，STNO无法有效同步。

因此，开发一种基于滤波器的自旋纳米振荡器同步方法仍然是迫切需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于滤波器的自旋纳米振荡器同步方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明包括自旋纳米振荡器，至少两组以上所述自旋纳米振荡器以并联的形式连接并在所述自旋纳米振荡器的信号输出端设置带通滤波器，将多个所述自旋纳米振荡器发射出的信号进行滤波，所述带通滤波器的输出端通过电磁线圈产生平行于自旋纳米振荡器固定层磁矩的磁场，通过该磁场对分别对所述自旋纳米振荡器产生反馈作用，实现多个自旋纳米振荡器的同步。

进一步地，所述带通滤波器的通带宽度一般在20-200M范围内。

进一步地，多个所述自旋纳米振荡器的耦合薄膜中的磁性薄膜具有两种以上的饱和磁化强度，或者具有两种以上的有效磁各向异性场，在任意一个偏置磁场下，均具有两个以上的振荡频谱。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明不需要产生很强的反馈磁场即可使STNO同步，根据注入锁定原理，信号功率谱密度的半高宽除了与注入锁定信号的信噪比有关外，还跟注入信号的强度有关，该方法使用的带通滤波器的通带越窄，则需要的反馈磁场越小。

2.该发明中滤波器可以对不同频率的信号产生稳定的相移，由于相移对于同步的影响较大，产生稳定的相移可以极大的降低热噪声的影响。

附图说明

图1为注入信号信噪比与STNO信号功率谱密度的关系示意图；

图2为基于滤波器的自旋纳米振荡器同步连接示意图；

图3为本发明与对比实施例的滤波器对器件同步的效果示意图；

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。