Способ возбуждения поверхностных акустических волн

 

О П И С-- А" - -Н И-=ЕI

< 720693

Союз Советсккк

Соцквписткческкх

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.06.78 (21) 2642773/18-23 (5I) М. Кл с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет —

Н 03 Н 3/02

Государственный коннтет

СССР

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень № 9 (53) УДК 534.511.. 1 (088.8) по делам нзобретеннй н отнрытнй

Дата опубликования описания 15.03.80 (72) Автори изобретения

В. М. Колешко и А. В. Гулай (71) Заявитель

Институт электроники АН Белорусской ССР (54) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ

АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при высокоэффективных преобразователей для возбуждения поверхностных акустических волн широкого спектра частот.

Известен способ возбуждения поверхностных акустических волн с помощью электроакустического преобразователя, содержащего клиновидный звукопровод, на наклонной плоскости которого методом напыления, диффузии или эпитаксиального выращивания выполнен полуволновой преобразователь (1) .

Электрическое поле прикладывают в случае использования пьезослоя из CdS в направлении оси С (гексагональной оси) кристалла.

Недостатком такого преобразователя является то, что он работает на частоте механического резонанса пьезослоя и обладает недостаточно широкой частотной полосой возбуждения поверхностных акустических волн. Клиновой преобразователь невозможно использовать на высоких частотах, так как продольная волна, возбуждаемая пьезоактивным слоем, будет поглощена в самом клине прежде, чем она достигнет поверхности звукопровода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ возбуждения поверхностных акустических волн, заключающийся в том, что на поверхности звукопровода наносят тонкую ферромагнитную пленку и воздействуют на нее возбуждающим магнитным полем (2).

Магнитное поле при этом ориентировано в плоскости пленки, а пленка предварительно намагничена сильным магнитным полем, направленным перпендикулярно ее плоскости. Однако возбуждение поверхностных а кустических волн происходит только на одной частоте или в очень узком диапазоне

IS частот.

Целью изобретения является повышение эффективности возбуждения поверхностных акустических волн в широком диапазоне частот. о Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу возбуждения поверхности акустических волн, магнитное поле прикладывают в направлении оси легчайшего намагничивания, изменяют его в

720693 пределах от значения поля старта до значения поля финиша скачков перемагничивания Баркгаузена и дополнительно подвергают пленку воздействию ультразвуковых колебаний и перепадов температуры.

Кроме того, на поверхность звукопровода может быть нанесена сегнетоэлектрическая пленка, прикладывают к ней электрическое поле в направлении оси легчайшей поляризации и изменяют его в пределах от значения поля старта до значения поля финиша скачков переполяризации Баркгаузена.

Предлагаемый способ возбуждения поверхностных акустических волн широкого спектра частот поясняется фиг. 1 — 4, где

1 подложка, 2 — сегнетоэлектрическая пленка, 3 — металлические электроды, 4 — ферромагнитная пленка, 5 — генератор электрических колебаний, 6 †полюса магнита, 7 — система электродов, 8 — пьезоэлектрическая пластинка, 9 — анализирующее устройство, 10 — электромеханический преобразователь, 11 — конденсатор, 12— генератор электрических колебаний, 13 нагреватель, 14 — источник тока.

Возбуждение поверхностных акустических волн происходит следующим образом.

I

Стимулирование процесса возбужден. .я поверхностных акустических волн тепловыми импульсами производят с помощью нагревателя 13, подключенного к источнику тока, 14.

Поверхностные акустические волны возбуждают путем использования магнитного шума, обусловленного скачками Баркгаузена в тонких пленках, которые изготовляли путем термического испарения в вакууме при разряжении порядка 10 мм рт. ст. материала 79 НМ с последующей конденсацией паров металла на нагретую до 250—

300 С очищенную стеклянную подложку в присутствии ориентирующего магнитного поля напряженность 50 Э. Спектральное распределение возбуждаемых поверхностных акустических волн, например, в диапазоне

1 —:10 Мгц существенно зависит от амплитуды и частоты изменения внешнего магнитного поля. С увеличением амплитуды поля спектр смещается в сторону более высоких

> частот. В случае увеличения частоты перемагничивания fo происходит такое же смещение спектра в соответствии с кривой 1/fg, где параметр зависит от fg.

На диэлектрическую подложку 1 наносят сегнетоэлектр ичес кую 2 ил и фер рома гнитную 4 пленку. Возбуждающее электрическое поле на сегнетоэлектрическую пленку 2 накладывают путем подачи электрических колебаний с выхода генератора 5 на металлические электроды 3, выполненные с обеих сторон пленки 2. Магнитное поле накладывают с помощью магнита 6, причем и зменяют его любым известным методом.

Проще всего это делается следующим образом. Используют электромагнит, поле в зазоре между полюсами которого меняют путем подачи на него переменного напряжения. Спектр возбуждаемых поверхностных акустических волн измеряют с помощью электроакустического датчика, например, в виде пьезоэлектрической пластины 8 с встречно-штыревой системой электродов 7 на ее поверхности, присоединенного ко входу анализирующего устройства 9. В качестве последнего используют, например, электронный осциллограф для визуального наблюдения за процессом возбужденйя iioaepxностных акустических волн или шлейфовый осциллограф для записи процесса на пленку.

Дополнительное стимулирование процесса ультразвуковыми колебаниями производят с помощью электромеханического преобразователя 10, который через конденсатор

11 присоединен к подложке 1. Обмотка, преобразователя 10 подключена к выходу электрического генератора 12.

Формула изобретения

1. Способ возбуждения поверхностных акустических волн, заключающийся в том, что на поверхность звукопровода наносят тонкую ферромагнитную пленку и воздействуют на нее возбуждающим магнитным полем, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности возбуждения поверхностных акустических волн в широком диапазоне частот, магнитное поле прикладывают в направлении оси легчайшего намагничивания, изменяют его в пределах от значения поля старта до значения поля финиша скачков перемагничивания Баркгаузена и дополнительно подвергают пленку воздействию ультразвуковых колебаний и перепадов температуры.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на поверхность звукопровода наносят сегнетоэлектрическую пленку, прикладывают к ней электрическое поле в направлении оси л егчайшей поляризации и изменяют его в пределах от значения поля старта до значения поля финиша скачков переполяризации Баркгаузена.

Источники информации, — принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 33715), кл. В 06 В 1/00, 24.09.70.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2340510/25-27, кл. В 06 В 1/00, 3 0.03.76.

720693 о 7 иг. 2

Фиг. 4

ФигЗ

Составитель Т. Панина

Редактор В. Федотов Техред К. Шуфрич Корректор М. Шароши

Заказ 10243/47 Тираж 995 Подписное

U,Н И И П И Государственного комитета СССР

- .. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4