問題のデバイスは、非渦の均一に磁化されたスピントルク発振器です（図を参照）
磁気センサーはすでに磁気トンネリングジャンクション（MTJ）で構成されており、その非線形の電気的特性により、特定のMTJは高周波発振器および整流器として機能できるはずです。
シンガポール-東北プロジェクトの主要部分は、初期の理論的研究が示唆していることを物理的に実証していました。MTJの周波数応答は、いくつかが電気接続を介して結合された場合に鋭くなる可能性があるということです。
東北大学によれば、「高周波MTJの商業的実現は、典型的にはナノワットの出力電力と広い[MHz]線幅により妨げられている」という。 「複数の MTJ の相互同期は、この問題を克服する XNUMX つの方法です。ただし、MTJ を同期するための効果的な経路は、 Wi-Fi 帯域幅はこれまで明確ではありませんでした。」
80 x 200nmの「傾斜異方性」MTJは、東北で設計、製造され、XNUMXつがDCバイアスで直列または並列に接続されている場合、実際に自励発振しました。
同期されていない発振器として始まり、電流が増加するにつれてそれらはより調和し、数ミリアンペアで完全に同期されました。
それらの強磁性共鳴は、外部磁場なしで2.0〜2.3GHzであり、磁場を印加することによって2.4GHzで調整することができました。
並列の組み合わせにより、2.4GHzで特にクリーンな出力が生成されました。8.4nWで850MHzの帯域幅があります。
スピントルク発振器が示す可能性のある非線形効果のXNUMXつは、「スピンダイオード効果」です。これにより、RF励起スピントルク発振器全体にDCバイアスが発生します。
その後の概念実証で、シンガポールと東北のチームは XNUMX 台の MTJ を直列に接続しました。 コンデンサ 2.4GHzで照射しました。
低電圧環境発電用に設計されたチップであるLTC30DC-DCコンバータを介して赤色LEDを駆動するのに十分なDC電流で、磁気バイアスがなくても約3108mVが生成されました。
「これは、ワイヤレス伝送や環境発電などの高周波アプリケーションに向けたMTJのオンチップアレイの可能性を証明しています」とNUSのプロジェクト責任者であるHyunsooYang教授は述べています。
この作業は、明確に書かれたNatureCommunicationsの論文「2.4GHzWiFi帯域伝送およびエネルギーハーベスティング用の電気的に接続されたスピントルク発振器」で詳細に説明されており、支払いなしで完全に読むことができます。