El profesor asistente Taichi Goto de la Universidad Tecnológica de Toyohashi elucidó el mecanismo de generación de ruido de la onda de giro (SW), la onda de un momento magnético transmitida a través de óxido magnético, y estableció una forma de reprimirlo. El gran ruido generado por los SW que viajan a través de óxidos magnéticos ha presentado un obstáculo importante para sus aplicaciones. Sin embargo, quedó claro que el ruido se puede suprimir instalando una fina película de oro en los lugares apropiados. Se espera que este método se aplique a dispositivos SW, como dispositivos de interferencia de fase de múltiples entradas y múltiples salidas para SW. Los resultados de la investigación se informaron en Journal of Physics D:Física aplicada el 15 de junio 2017.

Los dispositivos electrónicos recientes que utilizan materiales semiconductores tienen dificultades para satisfacer la demanda de una sociedad de la información en rápido crecimiento debido a problemas como la alta temperatura del chip debido a la alta integración. Desarrollo de un circuito lógico SW que puede procesar información, y suprimir significativamente la generación de calor mediante la transmisión solo de SW sin transferir electrones en sí mismos, ha estado llamando la atención. Los SW que se propagan a través de óxidos magnéticos tienen la ventaja de una baja pérdida de energía y una larga distancia de transmisión. Por otra parte, como la perdida es tan pequeña, El SW reflejado al final del material o en la interfaz con el electrodo perturba la onda de giro objetivo. Este fenómeno se llama ruido SW, lo que ha hecho que SW no sea adecuado para su aplicación en el pasado.

El Spin Electronics Group de la Universidad Tecnológica de Toyohashi descubrió que la formación de una película de oro con la longitud suficiente al final de un granate de itrio-hierro (YIG), que es un material de óxido magnético bien conocido, suprime la generación de SW innecesarios. Además, el grupo descubrió por primera vez que el ruido de SW también es sensible a la posición de la película de oro.

"Hay una serie de nuevos dispositivos que utilizan SW y descubrimientos de nuevos fenómenos, sin embargo, no ha habido mucha investigación sobre cómo transmitir SW a través del óxido magnético o dilucidar la causa de la generación de SW perturbadores. ", dijo el profesor asistente Goto.

El primer autor, estudiante del curso de maestría, Shimada, que ejecutó la simulación, dijo:"Analizamos las características fundamentales de propagación de la estructura utilizando una película de oro. Dado que este método puede suprimir significativamente el ruido, contribuirá al desarrollo de dispositivos SW que utilizan óxido magnético. Es más, Los circuitos lógicos de SW que utilizan información de fase se pueden realizar a medida que se estabilizan las fases de las ondas. "Las características de propagación de SW se calcularon y analizaron con base en el método de análisis de elementos finitos, por computadora generando un modelo tridimensional que tiene el mismo tamaño que la muestra utilizada en el experimento real. Se utilizó un modelo con un par de electrodos para excitar los SW y una película de oro para eliminar el ruido colocado en el óxido magnético para descubrir cómo la película de oro afecta la propagación del SW al cambiar de manera integral la longitud de los materiales de óxido magnético. la posición de la película de oro, y la distancia del electrodo. El resultado mostró que cuando la distancia entre la película de oro y los electrodos es larga, se genera una onda estacionaria de SW, causando un ruido fuerte. El grupo aprendió que el ruido se puede suprimir colocando la película de oro lo suficientemente cerca de los electrodos. Esto ayuda a suavizar las características de propagación, y realiza un diseño de elemento estable que puede mantener la influencia de algunas variaciones de frecuencia y perturbaciones en todo el dispositivo, a las características de propagación, pequeña.

Esta simulación es un método conocido con alta reproducibilidad. Por lo tanto, Se espera que el método se aplique a dispositivos SW, como dispositivos de interferencia de fase de múltiples entradas / salidas múltiples para SW en el futuro.