Pattern recognition in reciprocal space with a magnon-scattering reservoir

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Lukas Körber - , Professur für Angewandte Festkörperphysik (gB/HZDR), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Christopher Heins - , Professur für Angewandte Festkörperphysik (gB/HZDR), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Tobias Hula - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Chemnitz (Autor:in)
  • Joo Von Kim - , Université Paris-Saclay (Autor:in)
  • Sonia Thlang - , Université Paris-Saclay (Autor:in)
  • Helmut Schultheiss - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Jürgen Fassbender - , Professur für Angewandte Festkörperphysik (gB/HZDR), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Katrin Schultheiss - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Autor:in)

Abstract

Magnons are elementary excitations in magnetic materials and undergo nonlinear multimode scattering processes at large input powers. In experiments and simulations, we show that the interaction between magnon modes of a confined magnetic vortex can be harnessed for pattern recognition. We study the magnetic response to signals comprising sine wave pulses with frequencies corresponding to radial mode excitations. Three-magnon scattering results in the excitation of different azimuthal modes, whose amplitudes depend strongly on the input sequences. We show that recognition rates as high as 99.4% can be attained for four-symbol sequences using the scattered modes, with strong performance maintained with the presence of amplitude noise in the inputs.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer3954
FachzeitschriftNature communications
Jahrgang14
Ausgabenummer1
PublikationsstatusVeröffentlicht - Dez. 2023
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

PubMed 37402733