RU2745541C1 - Electric field-controlled functional element of magnonics - Google Patents
Electric field-controlled functional element of magnonics Download PDFInfo
- Publication number
- RU2745541C1 RU2745541C1 RU2020126562A RU2020126562A RU2745541C1 RU 2745541 C1 RU2745541 C1 RU 2745541C1 RU 2020126562 A RU2020126562 A RU 2020126562A RU 2020126562 A RU2020126562 A RU 2020126562A RU 2745541 C1 RU2745541 C1 RU 2745541C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- msw
- substrate
- grooves
- magnetic field
- magnetic
- Prior art date
Links
- 230000005684 electric field Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000002223 garnet Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 6
- MTRJKZUDDJZTLA-UHFFFAOYSA-N iron yttrium Chemical compound [Fe].[Y] MTRJKZUDDJZTLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000013411 master cell bank Methods 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005418 spin wave Effects 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/215—Frequency-selective devices, e.g. filters using ferromagnetic material
- H01P1/218—Frequency-selective devices, e.g. filters using ferromagnetic material the ferromagnetic material acting as a frequency selective coupling element, e.g. YIG-filters
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике СВЧ, в частности к приборам на магнитостатических волнах и может быть использовано в качестве перестраиваемого электрическим и магнитными полями частотного фильтра с возможностью ответвления и мультиплексирования сигнала, а также при конструировании приборов на магнитостатических волнах в гигагерцовом диапазоне частот.The invention relates to microwave radio engineering, in particular to devices on magnetostatic waves and can be used as a frequency filter tunable by electric and magnetic fields with the possibility of signal branching and multiplexing, as well as in the design of devices on magnetostatic waves in the gigahertz frequency range.
Устройства на магнитостатических волнах (МСВ) обладают возможностью перестройки параметров (коэффициенты передачи, время задержки) и частотных режимов работы за счет изменения магнитного поля (см., например, обзор «Магноника - новое направление спинтроники и спин-волновой электроники», УФН, т. 185, №10, 2015, с.с. 1099-1128). Эти характеристики позволяют реализовать устройства для обработки сигналов с множеством функций, например, задержки сигналов, направленного ответвления, фильтрации и др. функций. Технологии микроэлектроники дают возможность выполнить на подложках магнитные пленки с особой конфигурацией, толщиной и свойствами, а также обеспечить логические функции в случае изменения внешнего или внутреннего магнитного поля (см., например, CN 104779342 (В), BEIHANG UNIVERSITY, 15.08.2017).Devices based on magnetostatic waves (MSW) have the ability to adjust parameters (transmission coefficients, delay time) and frequency modes of operation by changing the magnetic field (see, for example, the review "Magnonics - a new direction of spintronics and spin-wave electronics", Phys. . 185, No. 10, 2015, pp. 1099-1128). These characteristics allow the implementation of signal processing devices with many functions, for example, signal delay, directional branching, filtering, and other functions. Microelectronic technologies make it possible to perform magnetic films on substrates with a special configuration, thickness and properties, as well as to provide logical functions in the event of a change in the external or internal magnetic field (see, for example, CN 104779342 (B), BEIHANG UNIVERSITY, 15.08.2017).
Известен невзаимный перестраиваемый полосовой фильтр (WO 2014052913 А1, Northeastern University, 03.04.2014), включающий в себя преобразователь, содержащий параллельно соединенные проводящие линии; и ферритовый слой, имеющий два противоположных параллельных края. Отраженная от боковых граней ферритового слоя поверхностная волна преобразуется в обратную объемную, не образуя стоячую волну, и, следовательно, не попадает в выходной сигнал. Осуществляется невзаимная фильтрация спиновых волн, что позволяет подавить побочные моды, образующиеся из-за пространственного резонанса во взаимных фильтрах, однако это вносит потери, что и является недостатком данного устройства.Known non-reciprocal tunable bandpass filter (WO 2014052913 A1, Northeastern University, 04/03/2014), including a converter containing parallel-connected conductive lines; and a ferrite layer having two opposite parallel edges. The surface wave reflected from the side faces of the ferrite layer is converted into a reverse bulk wave, without forming a standing wave, and, therefore, does not enter the output signal. Nonreciprocal filtration of spin waves is carried out, which makes it possible to suppress side modes formed due to spatial resonance in mutual filters; however, this introduces losses, which is a disadvantage of this device.
Известно устройство (CN 106206935 A, UNIV HUAZHONG SCIENCE TECH, 07.12.2016) демонстрирующее метод управления передачей спиновой волны, посредством приложения электрического тока к магнитной структуре, сила обменного взаимодействия в материале магнитного волновода может быть эффективно изменена. Обменная константа контролируется посредством электрического тока, так что отношение дисперсии спиновой волны можно регулировать, чтобы реализовать управление передачей спиновой волны. Недостатком данного метода является отсутствие возможности фильтрации сигнала. При этом, несмотря на возможность управлять свойствами спиновой волны путем приложения электрического тока, данный способ не позволяет, изменяя полярность приложенного напряжения, изменить направление смещения полосы непропускания в частотной области.There is a known device (CN 106206935 A, UNIV HUAZHONG SCIENCE TECH, 07.12.2016) demonstrating a method for controlling the transmission of a spin wave by applying an electric current to a magnetic structure, the exchange interaction force in the material of a magnetic waveguide can be effectively changed. The exchange constant is controlled by an electric current, so that the ratio of the dispersion of the spin wave can be adjusted to realize control over the transfer of the spin wave. The disadvantage of this method is the lack of the ability to filter the signal. In this case, despite the ability to control the properties of the spin wave by applying an electric current, this method does not allow, by changing the polarity of the applied voltage, to change the direction of the shift of the non-transmission band in the frequency domain.
Известно устройство на магнитостатических волнах (US 7528688 (В2), UNIV OAKLAND, USA, 05.05.2009). Представляет слоистую структуру на подложке из галлий-гадолиниевого граната, на которой расположена пленка из железоиттриевого граната (ЖИГ), которая нагружена пьезоэлектрическим слоем. Данный тип структуры может быть использован в качестве микроволновых резонаторов, полосовых фильтров и линий задержки. Недостатком данных устройств являются большие толщины пленок железоиттриевого граната и вследствие этого необходимость приложения больших величин внешнего магнитного поля и получения широких полос пропускания, порядка 500 МГц.A device based on magnetostatic waves is known (US 7528688 (B2), UNIV OAKLAND, USA, 05.05.2009). It is a layered structure on a gallium-gadolinium garnet substrate, on which a yttrium iron garnet (YIG) film is located, which is loaded with a piezoelectric layer. This type of structure can be used as microwave resonators, bandpass filters and delay lines. The disadvantage of these devices is the large thickness of the yttrium iron garnet films and, as a result, the need to apply large external magnetic fields and obtain wide bandwidths, of the order of 500 MHz.
Известен ряд устройств (RU 2623666 С1, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, 28.06.2017; RU 2666968 С1, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН 13.09.2018; CN 103401047 (В), UNIV JILIANG CHINA, 20.05.2015), содержащих подложку галлий-гадолиниевого граната (ГГГ), микроволноводную структуру из пленки железоиттриевого граната (ЖИГ), антенны для возбуждения МСВ, слой пьезоэлектрического материала, снабженный металлическими электродами для обеспечения пьезомагнитного взаимодействия. Данный тип устройств может обеспечивать ответвление и фильтрацию сигнала с использованием внешнего магнитного и электрического полей. Недостатком данного типа устройств является то, что связь между пьезоэлектрическим слоем и ЖИГ пленкой обеспечивается путем склеивания данных слоев, что в свою очередь уменьшает эффективность пьезомагнитного взаимодействия.A number of devices are known (RU 2623666 C1, IRE named after V.A.Kotelnikov RAS, 06/28/2017; RU 2666968 C1, IRE named after V.A.Kotelnikov RAS, 13.09.2018; CN 103401047 (B), UNIV JILIANG CHINA, 20.05 .2015) containing a gallium-gadolinium garnet (GGG) substrate, a microwave structure made of a yttrium iron garnet (YIG) film, antennas for MSW excitation, a layer of piezoelectric material equipped with metal electrodes to ensure piezomagnetic interaction. This type of device can provide signal tapping and filtering using external magnetic and electric fields. The disadvantage of this type of device is that the connection between the piezoelectric layer and the YIG film is provided by gluing these layers, which in turn reduces the efficiency of the piezomagnetic interaction.
Наиболее близким устройством является функциональный элемент магноники (RU 2697724 С1, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН 19.08.2019 - прототип). Он содержит немагнитную подложку, размещенную на ней ферромагнитную пленку ЖИГ, микрополосковые преобразователи для возбуждения и приема МСВ в пленке ЖИГ, источник магнитного пол. На поверхности подложки, прилежащей к пленке ЖИГ, образована структура в форме меандра из канавок, продольная ось которых перпендикулярна направлению распространения МСВ. Пленка ЖИГ повторяет контур образованных канавками выступов, боковых граней и пазов, а магнитное поле источника магнитного поля ориентировано перпендикулярно к плоскости подложки с возможностью возбуждения в пленке ЖИГ объемных МСВ.The closest device is a functional element of magnonics (RU 2697724 C1, IRE named after V.A.Kotelnikov, Russian Academy of Sciences, August 19, 2019 - prototype). It contains a non-magnetic substrate, a ferromagnetic YIG film placed on it, microstrip converters for exciting and receiving MSWs in a YIG film, and a magnetic field source. On the surface of the substrate adjacent to the YIG film, a meander-shaped structure of grooves is formed, the longitudinal axis of which is perpendicular to the direction of propagation of the MSW. The YIG film repeats the contour of the grooves, side faces and grooves formed by the grooves, and the magnetic field of the magnetic field source is oriented perpendicular to the plane of the substrate with the possibility of exciting bulk MSWs in the YIG film.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности перестройки частотных характеристик электрическим полем при фиксированной величине внешнего магнитного поля и геометрических параметров. Следует отметить отсутствие возможности создания дополнительных запрещенных зон в спектре распространяющихся спиновых волн. Ввиду симметрии типа «скользящая плоскость» в меандровой структуре отсутствует полоса непропускания, центральная частота которой соответствует волновому числу первой брэгговской зоны. Кроме того, конструкция данного устройства не позволяет ответвлять входной сигнал.The disadvantage of this device is the lack of the possibility of tuning the frequency characteristics by an electric field at a fixed value of the external magnetic field and geometric parameters. It should be noted that there is no possibility of creating additional forbidden gaps in the spectrum of propagating spin waves. Due to the symmetry of the "sliding plane" type, the meander structure does not contain a non-transmission band, the central frequency of which corresponds to the wavenumber of the first Bragg zone. In addition, the design of this device does not allow the input signal to be bridged.
Проблема, на решение которой направлено изобретение, является расширение функциональных возможностей управления характеристиками МСВ за счет магнитных и электрических полей, а также создание локальных деформаций в магнитной пленке ЖИГ с помощью пьезоэлектрической немагнитной подложки, что позволит обеспечить возможности соединений элементов в многомерные магнонные сети.The problem to be solved by the invention is the expansion of the functionality of controlling the characteristics of the MSW due to magnetic and electric fields, as well as the creation of local deformations in the magnetic YIG film using a piezoelectric non-magnetic substrate, which will provide the possibility of connecting elements into multidimensional magnon networks.
Патентуемый управляемый электрическим полем функциональный элемент магноники содержит немагнитную подложку, на поверхности которой образована структура, имеющая канавки в форме меандра, продольная ось которых перпендикулярна направлению распространения магнитостатических волн (МСВ), покрытая ферромагнитной пленкой из железоиттриевого граната, и микрополосковые преобразователи для возбуждения и приема МСВ в ферромагнитной пленке, источник магнитного поля,The patented functional element of magnonics controlled by an electric field contains a non-magnetic substrate, on the surface of which a structure is formed, having grooves in the form of a meander, the longitudinal axis of which is perpendicular to the direction of propagation of magnetostatic waves (MSW), covered with a ferromagnetic film of yttrium iron garnet, and microstrip converters for exciting and receiving MSW in a ferromagnetic film, a source of a magnetic field,
Отличие состоит в том, что подложка выполнена из пьезокерамического материала и имеет протяженный прямолинейный участок в форме бруска и V-образное расширение на конце, при этом преобразователь для возбуждения МСВ размещен со стороны прямолинейного участка, а два преобразователя для приема МСВ - на расширенном участке с возможностью ответвления и мультиплексирования входного сигнала, причем канавки в форме меандра размещены на прямолинейном участке со стороны преобразователя для возбуждения МСВ, магнитное поле источника магнитного поля ориентировано параллельно упомянутым продольным осям канавок, а электроды для приложения к подложке управляющего электрического поля размещены на боковых гранях бруска с возможностью пьезомагнитного взаимодействия в структуре для изменения положения и создания дополнительной запрещенной зоны в спектре МСВ.The difference lies in the fact that the substrate is made of a piezoceramic material and has an extended rectilinear section in the form of a bar and a V-shaped extension at the end, while the transducer for excitation of the MSV is placed on the side of the rectilinear section, and two transducers for receiving the MSW are located on the expanded section with the possibility of branching and multiplexing the input signal, and the grooves in the form of a meander are placed on a straight section from the side of the transducer to excite the MCB, the magnetic field of the magnetic field source is oriented parallel to the mentioned longitudinal axes of the grooves, and the electrodes for applying a control electric field to the substrate are placed on the lateral edges of the bar with the possibility of piezomagnetic interaction in the structure to change the position and create an additional band gap in the MSW spectrum.
Пьезокерамический материал представляет собой цирконат-титанат свинца.The piezoceramic material is lead zirconate titanate.
Технический результат - расширение функциональных возможностей элемента путем создания локальных деформаций в магнитной пленке ЖИГ посредством пьезоэлектрической немагнитной подложки, управляемой электрическим полем.The technical result is to expand the functionality of the element by creating local deformations in the YIG magnetic film by means of a piezoelectric non-magnetic substrate controlled by an electric field.
Пленка ЖИГ непосредственно нанесена на слой ЦТС, что обеспечивает более эффективную пьезомагнитную связь. Внешнее электрическое поле дает возможным изменять положение запрещенной зоны в спектре МСВ, а также создавать дополнительную запрещенную зону в спектре МСВ.The YIG film is directly applied to the PZT layer, which provides a more efficient piezomagnetic coupling. An external electric field makes it possible to change the position of the band gap in the MSW spectrum, as well as create an additional band gap in the MSW spectrum.
Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
фиг. 1 - представлена конструкция устройства;fig. 1 - the design of the device is shown;
фиг. 2 - расчет распределения внутреннего магнитного поля в устройстве;fig. 2 - calculation of the distribution of the internal magnetic field in the device;
фиг. 3 - расчет амплитудно-частотных характеристик в устройстве;fig. 3 - calculation of the amplitude-frequency characteristics in the device;
Позициями на чертежах обозначены:Positions in the drawings indicate:
1 - входная микрополосковая антенна;1 - input microstrip antenna;
2 - пьезоэлектрическая подложка из ЦТС;2 - piezoelectric PZT substrate;
2.1 - электрод для подачи управляющего электрического поля;2.1 - electrode for supplying a control electric field;
3 - пленка ЖИГ;3 - YIG film;
4, 5 - приемные микрополосковые антенны;4, 5 - receiving microstrip antennas;
6, 7 - выходные порты;6, 7 - output ports;
8 - распределение внутреннего магнитного поля в случае V=0 В;8 - distribution of the internal magnetic field in the case of V = 0 V;
9 - распределение внутреннего магнитного поля в случае V=250 В;9 - distribution of the internal magnetic field in the case of V = 250 V;
10 - распределение внутреннего магнитного поля в случае V=500 В;10 - distribution of the internal magnetic field in the case of V = 500 V;
11 - амплитудно-частотная характеристика в случае V=0 В;11 - amplitude-frequency characteristic in the case of V = 0 V;
12 - амплитудно-частотная характеристика в случае V=500 В.12 - amplitude-frequency characteristic in case of V = 500 V.
Устройство (см. фиг. 1) содержит подложку 2 из цирконата-титаната свинца (ЦТС) (Pb(Zr0.3Ti0.7)О3) с размерами ШхДхТ=200x1000х500 (мкм). Подложка выполнена из пьезокерамического материала и имеет протяженный прямолинейный участок в форме бруска и V-образное расширение на конце. На боковой области подложки 2 нанесен электрод 2.1 из хрома для приложения управляющего электрического напряжения. На поверхности подложки 2 ЦТС сформирован магнонный кристалл на основе пленки 3 ЖИГ, толщиной 3 мкм и намагниченностью насыщения М0=139Гс в виде меандра с прямоугольными канавками. Период меандра много больше толщины пленки 3 и выбран из условия распространения в пленке ЖИГ объемных спиновых МСВ. Глубина канавок не превышает двух толщин ферромагнитной пленки 3 ЖИГ и определяется желаемыми свойствами фильтрации объемных МСВ. Пленка ЖИГ может быть нанесена на поверхность подложки как непосредственно, так и через промежуточный слой диэлектрика, например ТЮ2 (S.A. Sharko, et al., Ceramics International, https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.05.210).The device (see Fig. 1) contains a
Выходная секция пленки ЖИГ представляет собой два выходных порта 6 и 7, позволяющие ответвлять и мультиплексировать входной сигнал. На пленке 3 расположены входная 1 и две приемных 4, 5 микрополосковые антенны, обеспечивающие возбуждение и прием магнитостатических волн.The output section of the YIG film consists of two
Входная антенна 1 расположена на одном конце пленки ЖИГ 3, а антенны 4 и 5 расположены в области волноводных секций 6 и 7. Структура помещена во внешнее магнитное поле Н=400 Э, направленное вдоль оси «у».The input antenna 1 is located at one end of the
На фиг. 2 приведено распределение внутреннего магнитного поля Нвн в центре пленки 3 ЖИГ в случае напряжения V=0 В к слою подложки 2 ЦТС (кривая 8), V=250 В к слою ЦТС (кривая 9) и V=500 В к слою ЦТС (кривая 10). При приложении напряжения к подложке 2 происходит деформации подложки 2, передающаяся магнонному кристаллу, который связан с пьезоэлектрической подложкой 2. Из-за пьезомагнитного эффекта изменяется внутреннее магнитное поле в магнонном кристалле, приводящее к изменению дисперсионной характеристики волнового процесса в структуре, что и позволяет реализовать двойное управление свойствами волны и, соответственно, характеристиками устройства.FIG. 2 shows the distribution of the internal magnetic field Hn in the center of the
На фиг. 3 показаны амплитудно-частотные характеристики управляемого элемента магноники в случаях V=0 В (сплошная кривая 11) и V=500 В (пунктирная кривая 12). Видно, что при приложении напряжения к слою ЦТС 2 происходит смещение второй запрещенной зоны на частоте 3,1 ГГц. Как было отмечено ранее, в рассматриваемой структуре наблюдается отсутствие первой запрещенной зоны. В случае приложения напряжения к электродам 2.1, симметрия структуры типа скользящая плоскость нарушается ввиду неоднородного распределения созданного упругими деформациями поля анизотропии внутри магнитного материала - пленке 3 ЖИГ, что приводит к появлению на амплитудно-частотной характеристике поз. 12 частотной полосы непропускания, соответствующей первой брэгговской зоне в патентуемом устройстве.FIG. 3 shows the amplitude-frequency characteristics of the controlled element of the magnonics in the cases V = 0 V (solid curve 11) and V = 500 V (dashed curve 12). It can be seen that when a voltage is applied to the
Таким образом, функциональные возможности расширяются путем создания локальных деформаций в магнитной пленке ЖИГ посредством управляемой электрическим полем пьезоэлектрической подложки.Thus, the functionality is expanded by creating local deformations in the YIG magnetic film by means of a piezoelectric substrate controlled by an electric field.
Claims (4)
фильтрации сигналов, содержащий немагнитную подложку, на поверхности которой
образована структура, имеющая канавки в форме меандра, продольная ось которых
перпендикулярна направлению распространения магнитостатических волн (МСВ),
покрытая ферромагнитной пленкой из железоиттриевого граната, и микрополосковые
преобразователи для возбуждения и приема МСВ в ферромагнитной пленке, источник
магнитного поля,1. An electric field-controlled functional element of magnonics for
filtering signals containing a non-magnetic substrate, on the surface of which
a structure is formed having meander-shaped grooves, the longitudinal axis of which is
perpendicular to the direction of propagation of magnetostatic waves (MSW),
covered with yttrium iron garnet ferromagnetic film, and microstrip
converters for excitation and reception of MSW in a ferromagnetic film, source
magnetic field,
прямолинейный участок в форме бруска и V-образное расширение на конце, при этом
преобразователь для возбуждения МСВ размещен со стороны прямолинейного участка, а
два преобразователя для приема МСВ - на расширенном участке с возможностью
ответвления и мультиплексирования входного сигнала, причем канавки в форме меандра
размещены на прямолинейном участке со стороны преобразователя для возбуждения
МСВ, магнитное поле источника магнитного поля ориентировано параллельно
упомянутым продольным осям канавок, а электроды для приложения к подложке
управляющего электрического поля размещены на боковых гранях бруска с
возможностью пьезомагнитного взаимодействия в структуре для изменения положения и
создания дополнительной запрещённой зоны в спектре МСВ.the substrate is made of piezoceramic material and has an extended
a straight bar-shaped section and a V-shaped extension at the end, while
the converter for excitation of the MCB is located on the side of the straight section, and
two converters for receiving MCBs - in an extended area with the possibility of
taps and multiplexes the input signal, with meander grooves
placed on a straight section from the side of the converter for excitation
MSW, the magnetic field of the magnetic field source is oriented parallel
the mentioned longitudinal axes of the grooves, and the electrodes for application to the substrate
of the control electric field are placed on the lateral edges of the bar with
the possibility of piezomagnetic interaction in the structure to change the position and
creating an additional band gap in the MSW spectrum.
пьезокерамический материал представляет собой цирконат-титанат свинца.2. The functional element of magnonics according to claim 1, characterized in that
the piezoceramic material is lead zirconate titanate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126562A RU2745541C1 (en) | 2020-08-06 | 2020-08-06 | Electric field-controlled functional element of magnonics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126562A RU2745541C1 (en) | 2020-08-06 | 2020-08-06 | Electric field-controlled functional element of magnonics |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2745541C1 true RU2745541C1 (en) | 2021-03-26 |
Family
ID=75159215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020126562A RU2745541C1 (en) | 2020-08-06 | 2020-08-06 | Electric field-controlled functional element of magnonics |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2745541C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2777497C1 (en) * | 2021-10-18 | 2022-08-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Method for excitation of standing spin waves in nanostructured epitaxial ferrite garnet films using femtosecond laser pulses |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2290787B1 (en) * | 1974-11-08 | 1977-03-18 | Thomson Csf | |
| FR2461368A1 (en) * | 1979-07-06 | 1981-01-30 | Thomson Csf | MAGNETOSTATIC WAVE DEVICE HAVING AN EXCHANGE STRUCTURE WITH CONDUCTIVE BANDS |
| US4419637A (en) * | 1981-02-13 | 1983-12-06 | Thomson-Csf | Magnetostatic wave dioptric device |
| US7528688B2 (en) * | 2005-07-29 | 2009-05-05 | Oakland University | Ferrite-piezoelectric microwave devices |
| CN201936977U (en) * | 2010-11-16 | 2011-08-17 | 中国计量学院 | Magnetoelectric double-adjustable microwave double-band rejection filter |
| CN202094259U (en) * | 2011-06-01 | 2011-12-28 | 中国计量学院 | Magnetoelectric adjustable microwave bandstop filter |
| CN203103475U (en) * | 2013-01-29 | 2013-07-31 | 中国计量学院 | Hairpin magnetoelectric double tunable microwave filter |
| CN203180032U (en) * | 2013-03-21 | 2013-09-04 | 中国计量学院 | Magnetic-electric dual-adjustable band pass filter |
| CN203180031U (en) * | 2013-03-21 | 2013-09-04 | 中国计量学院 | Magnetoelectric adjustable dual-band pass filter |
| CN103700913A (en) * | 2014-01-06 | 2014-04-02 | 中国计量学院 | Asymmetric malposition parallel-coupled magnetoelectricity-adjustable microwave filter with selectable functions and method |
| CN203690461U (en) * | 2014-01-06 | 2014-07-02 | 中国计量学院 | Symmetric function optional space parallel coupled electromagnetic tunable microwave filter |
| CN203690462U (en) * | 2014-01-06 | 2014-07-02 | 中国计量学院 | Non-symmetric function optional dislocation parallel coupled electromagnetic tunable microwave filter |
| CN104218945A (en) * | 2014-08-26 | 2014-12-17 | 北京航空航天大学 | Method for converting microwave signals into direct-current electric signals by aid of spin wave propagation |
| CN103401047B (en) * | 2013-07-19 | 2015-05-20 | 中国计量学院 | Micro-strip line filter sharing substrate with YIG (Yttrium Iron Garnet) thin film material, and regulation method thereof |
| RU2666968C1 (en) * | 2017-12-12 | 2018-09-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Frequency filter of uhf signal on magnetic waves |
| RU2697724C1 (en) * | 2019-01-25 | 2019-08-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Functional element of magnonics |
| RU2707756C1 (en) * | 2019-04-10 | 2019-11-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Controlled by electric field power divider on magnetostatic waves with filtration function |
-
2020
- 2020-08-06 RU RU2020126562A patent/RU2745541C1/en active
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2290787B1 (en) * | 1974-11-08 | 1977-03-18 | Thomson Csf | |
| FR2461368A1 (en) * | 1979-07-06 | 1981-01-30 | Thomson Csf | MAGNETOSTATIC WAVE DEVICE HAVING AN EXCHANGE STRUCTURE WITH CONDUCTIVE BANDS |
| US4419637A (en) * | 1981-02-13 | 1983-12-06 | Thomson-Csf | Magnetostatic wave dioptric device |
| US7528688B2 (en) * | 2005-07-29 | 2009-05-05 | Oakland University | Ferrite-piezoelectric microwave devices |
| CN201936977U (en) * | 2010-11-16 | 2011-08-17 | 中国计量学院 | Magnetoelectric double-adjustable microwave double-band rejection filter |
| CN202094259U (en) * | 2011-06-01 | 2011-12-28 | 中国计量学院 | Magnetoelectric adjustable microwave bandstop filter |
| CN203103475U (en) * | 2013-01-29 | 2013-07-31 | 中国计量学院 | Hairpin magnetoelectric double tunable microwave filter |
| CN203180031U (en) * | 2013-03-21 | 2013-09-04 | 中国计量学院 | Magnetoelectric adjustable dual-band pass filter |
| CN203180032U (en) * | 2013-03-21 | 2013-09-04 | 中国计量学院 | Magnetic-electric dual-adjustable band pass filter |
| CN103401047B (en) * | 2013-07-19 | 2015-05-20 | 中国计量学院 | Micro-strip line filter sharing substrate with YIG (Yttrium Iron Garnet) thin film material, and regulation method thereof |
| CN103700913A (en) * | 2014-01-06 | 2014-04-02 | 中国计量学院 | Asymmetric malposition parallel-coupled magnetoelectricity-adjustable microwave filter with selectable functions and method |
| CN203690461U (en) * | 2014-01-06 | 2014-07-02 | 中国计量学院 | Symmetric function optional space parallel coupled electromagnetic tunable microwave filter |
| CN203690462U (en) * | 2014-01-06 | 2014-07-02 | 中国计量学院 | Non-symmetric function optional dislocation parallel coupled electromagnetic tunable microwave filter |
| CN104218945A (en) * | 2014-08-26 | 2014-12-17 | 北京航空航天大学 | Method for converting microwave signals into direct-current electric signals by aid of spin wave propagation |
| RU2666968C1 (en) * | 2017-12-12 | 2018-09-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Frequency filter of uhf signal on magnetic waves |
| RU2697724C1 (en) * | 2019-01-25 | 2019-08-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Functional element of magnonics |
| RU2707756C1 (en) * | 2019-04-10 | 2019-11-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Controlled by electric field power divider on magnetostatic waves with filtration function |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2777497C1 (en) * | 2021-10-18 | 2022-08-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Method for excitation of standing spin waves in nanostructured epitaxial ferrite garnet films using femtosecond laser pulses |
| RU223471U1 (en) * | 2023-12-18 | 2024-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" | MICROWAVE SIGNAL FILTER ON MAGNETOSTATIC SPIN WAVES |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7528688B2 (en) | Ferrite-piezoelectric microwave devices | |
| Özgür et al. | Microwave ferrites, part 2: passive components and electrical tuning | |
| Tatarenko et al. | Magnetoelectric microwave bandpass filter | |
| US10601400B1 (en) | Frequency tunable RF filters via a wide-band SAW-multiferroic hybrid device | |
| EP3249705A1 (en) | Tunable magnonic crystal device and filtering method | |
| RU2623666C1 (en) | Three-channel directed coupler of microwave signal on magnetostatic waves | |
| RU2666968C1 (en) | Frequency filter of uhf signal on magnetic waves | |
| US20200350884A1 (en) | Chip-scale resonant gyrator for passive non-reciprocal devices | |
| US20150380790A1 (en) | Voltage tuning of microwave magnetic devices using magnetoelectric transducers | |
| RU2617143C1 (en) | Functional element on magnetostatic spin waves | |
| Fetisov et al. | Ferrite/piezoelectric microwave phase shifter: studies on electric field tunability | |
| Demidov et al. | Electrical tuning of dispersion characteristics of surface electromagnetic-spin waves propagating in ferrite-ferroelectric layered structures | |
| Tatarenko et al. | Hexagonal ferrite‐piezoelectric composites for dual magnetic and electric field tunable 8–25 GHz microstripline resonators and phase shifters | |
| RU2686584C1 (en) | Controlled microwave signal coupler at magnetostatic waves | |
| RU2697724C1 (en) | Functional element of magnonics | |
| US6919783B2 (en) | Tunable microwave magnetic devices | |
| Semenov et al. | Dual-tunable hybrid wave ferrite-ferroelectric microwave resonator | |
| RU2745541C1 (en) | Electric field-controlled functional element of magnonics | |
| RU2707756C1 (en) | Controlled by electric field power divider on magnetostatic waves with filtration function | |
| RU2702915C1 (en) | Functional component of magnonics on multilayer ferromagnetic structure | |
| RU2454788C1 (en) | Microwave modulator on surface magnetostatic waves | |
| RU2754086C1 (en) | Filter-demultiplexer of microwave signal | |
| Tsai | Wideband tunable microwave devices using ferromagnetic film–gallium arsenide material structures | |
| Tatarenko et al. | Magnetoelectric microwave attenuator | |
| RU2736922C1 (en) | Element for spatial-frequency filtration of a signal based on magnon crystals |