الأجهزة المعنية هي مذبذبات غير دوامة ممغنطة بشكل موحد لعزم الدوران (انظر الرسم التخطيطي)
لقد تم بالفعل بناء المستشعرات المغناطيسية من تقاطعات الأنفاق المغناطيسية (MTJs) ، وبسبب خصائصها الكهربائية غير الخطية ، يجب أن تكون بعض أجهزة الاستشعار المغناطيسية قادرة على العمل كمذبذبات ومعدلات عالية التردد.
كان الجزء الرئيسي من مشروع سنغافورة-توهوكو يوضح ماديًا شيئًا اقترحته الدراسات النظرية السابقة: أن استجابة التردد لـ MTJs يمكن أن تكون أكثر حدة إذا تم اقتران العديد من خلال التوصيلات الكهربائية
وفقًا لجامعة توهوكو، "يتم إعاقة الجدوى التجارية لـ MTJs عالية التردد بسبب طاقة خرج النانو وات وعرض الخط العريض [MHz]". "إن المزامنة المتبادلة بين MTJs المتعددة هي إحدى الطرق للتغلب على هذه المشكلة. ومع ذلك، هناك طريق فعال لمزامنة MTJs في واي فاي عرض النطاق الترددي لم يكن واضحا حتى الآن."
تم تصميم وتصنيع 80 × 200 نانومتر MTJs "تباين غير متباين" في Tohoku ، وكانت تتأرجح ذاتيًا بالفعل إذا كانت أربعة منها متصلة في سلسلة أو بالتوازي مع بعض تحيز التيار المستمر.
بدءًا من المذبذبات غير المتزامنة ، أصبحت أكثر انسجامًا مع زيادة التيار ، وتمت مزامنتها بالكامل ببضعة مللي أمبير.
كان الرنين المغناطيسي الخاص بهم بين 2.0 و 2.3 جيجا هرتز بدون مجال مغناطيسي خارجي ، ويمكن تعديله من خلال 2.4 جيجا هرتز من خلال تطبيق مجال مغناطيسي.
أنتجت المجموعة المتوازية خرجًا نظيفًا بشكل خاص عند 2.4 جيجا هرتز: مع عرض نطاق 8.4 ميجا هرتز عند 850nW.
أحد التأثيرات غير الخطية التي يمكن أن تظهرها مذبذبات عزم الدوران الدوراني هو "تأثير الصمام الثنائي الدوراني" ، والذي ينتج عنه انحياز للتيار المستمر يظهر عبر مذبذب عزم الدوران الذي يتم ضخه بواسطة التردد الراديوي.
وفي إثبات لاحق للمفهوم، قام فريق سنغافورة-توهوكو بتوصيل ثمانية من أجهزة MTJ الخاصة بهم في سلسلة عبر مكثف وقمت بتشعيعها بسرعة 2.4 جيجا هرتز.
تم إنشاء حوالي 30 ميللي فولت ، حتى بدون تحيز مغناطيسي ، بتيار مستمر كافٍ لدفع مصباح أحمر عبر محول LTC3108 dc-dc - شريحة مصممة لتجميع الطاقة ذات الجهد المنخفض.
قال رئيس المشروع البروفيسور Hyunsoo Yang من NUS: "لقد أثبت هذا إمكانات مجموعة على الرقاقة من MTJs نحو تطبيقات عالية التردد مثل الإرسال اللاسلكي وحصاد الطاقة".
تمت تغطية العمل بالتفصيل في ورقة Nature Communications المكتوبة بوضوح بعنوان "مذبذبات عزم الدوران المتصلة كهربائيًا لنقل نطاق WiFi 2.4 جيجاهرتز وحصاد الطاقة" ، والتي يمكن قراءتها بالكامل دون دفع رسوم.