Устройство для возбуждения и передачиспиновых волн

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (11849426

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

Ф

Л г I

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 091078 (21) 2671018/40-23 с присоединением заявки Но (51)М. Кл.

Н 03 Н 9/30

Н 03 Н 7/30.

Государствеииый комитет

СССР

Ilo делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2307.81. (53) УДК 621 374 (088. 8) Дата опубликования описания 2307.81 (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина электротехни институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ

СПИНОВЫХ ВОЛН

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в СВЧ-устройствах обработки сигналов, основанных на передаче спиновых волн.

Наиболее близкиМ к предлагаемому является устройство для возбуждения и передачи спиновых волн, содержащее диэлектрическую подложку в форме пластины с расположенной на одной из ее сторон ферродиэлектрической пленкой, снабженную на противоположной стороне сплошным металлическим электродом, а на .другой сторонедвумя пленочными металлическими электродами поверх ферродиэлектри-. ческой пленки, выполненными в виде электрически закороченных на сплошной металлический электрод входной

И ВЫХОДНОЙ MHKPOIIOJIOCKOBtilX ЛИНИЙ, соединенных соответственно с источником и приемником СВЧ-сигналов,.и источник модулирующих сигналов.

Источник модулирующих сигналов в этом устройстве соединен с входной микрополосковой линией через модулирующие элементы (1).

Недостатком известного устройства является наличие паразитцой связи между входом и выходом на частоте модулирующего сигнала, что связано с наличием паразитной электромагнитной связи между микрополосковыми линиями, приводящей к просачиванию входного модулированного сигнала с входа на выход.Просачивающийся вне спиновой системы модулированный сигнал не обработан, например, в линии задержки он не будет задержан на необходимое время, а его амплитуда выше амплитуды рабочего сигнала.

Функции возбуждения и модуляции в этом устройстве разграничены. Другим недостатком этого устройства является его сложность, что связано с необходимостью использования внешних модулирующих элементов.

Цель изобретения — устранение паразитной связи на частоте модулирующего сигнала между входом и выходом устройства и его упрощение.

Указанная. цель достигается тем, что устройство для возбуждения и передачи спиновых волн, содержащее диэлектрическую подложку в форме пластины с расположенной на одной из ее сторон ферродиэлектрической пленкой, снабженную на противоположной стороне сплошным металлическим электродом, а на другой стороне—

ЗО двумя пленочными металлическими

849426 электродами поверх ферродиэлектрической пленки, выполненными в виде электрически закороченных на сплош,ной металлический электрод входной и выходной микрополосковых линий, соединенных соответственно с источником и приемником СВЧ-сигналов, и источник модулирующих сигналов, снабжено расположенными поверх ферродиэлектрической пленки двумя дополнительными индуктивными вводами, выполненными в виде пленочных проводников, соединенных одним концом с противоположными концами входной микрополосковой линии,.а другим — с источником модулирующего сигнала.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Оно содержит диэлектрическую подложку 1, например, из гадолинийгалиевого граната (ГГГ), на которой расположена ферродиэлектрическая пленка 2, например, из железо-иттриевого граната (ЖИГ) . Ha нижней стороне подложки 1 расположен металлический сплошной электрод.3. На поверхности пленки 2 расположены металлические электроды 4 и 5, выполненные в виде микрополосковых линий, соединенных с источником и приемником СВЧ сигналов соответственно (не показаны) . Электроды 4 и 5 электрически закорочены на электрод 3. На поверхности пленки 2 расположены также индуктивные вводы 6, соединенные с источником модулирующего сигнала (не показан), выполненные в виде пленочных проводников. Электроды 4,5 и проводники 6 выполнены из хорошо проводящего материала, например из меди толщиной не менее десяти скинслоев на рабочей частоте. Ширина микрополосковых линий выбирается из условия согласования импеданса этих линий с входной и выходной линиями

-передачи. Расстояние между микрополосковыми линиями опРеделяется необходимым временем задержки. Длина этих линий выбирается из условия однородности СВЧ магнитного поля вдоль них и определяется длиной электромагнитной волны на рабочей частоте.

Толщина ферродиэлектрической пленки 2 .выбирается из условия йЗ где d — толщина. ферродиэлектрической пленки, * — константа обменного взаимо.действия ферромагнетика, равная 3,2.10 cM2, Д вЂ” намагниченность насыщения ферромагнетика, d H — полуширина лини* ферромаг- нитного резонанса.

Устройство помещено в постоянное магнитное поле, величина которого выбирается из условия возбуждения спиновой волны необходимого типа °

Устройство работает следующим образом, На входную микрополосковую лини (лектрод 4) подается непрерывный (э ию сигнал СВЧ, который создает в ней ток СВЧ, пеРеменное магнитное поле которого возбуждает под ней спиновую волну. Модулирующеее напряжение подается на индуктивные вводы 6. При этом модулирующий ток создает непосредственно вблизи микрополосковой линии 4 низкочастотное переменное модулирующее поле. Это поле складывается с постоянным полем подмагничивания, что приводит к изменению

15 з условий возбуждения спиновой волны а счет изменения коэффициента связи спиновой волны с микрополосковой линией..Таким образом, амплитуда возбуждаемой СВЧ спиновой волны оказывается промодулирована низкочастот3Q ным модулирующим сигналом. Промодулированная спиновая волна передается к выходной микрополосковой линии (электрод 5) . Время задержки СВЧ.-сигнала определяется расстоянием между микрополосковыми линиями и групповой скоростью спиновой волны. Так как модулированный сигнал создается не-. посредственно в спиновой системе и передается по ней с помощью спиновой волны, паразитная связь между входной и выходной микрополосковыми линиями отсутствует, Совмешение функций возбуждения с модуляцией в предлагаемом устройстве дает возможность

35 сократить число элементов внешней электрической цепи за счет исключению модулирующих элементов.

Предлагаемое устройство имеет развязанные вход и выход и отличается простотой, оно .легко поддается

40 интеграции в составе СВЧ твердотельных схем.

Формула изобретения

4S устройство для возбуждения и передачи спиновых волн, содержащее диэлектрическую подложку в форме пластины с расположенной на одной из ее сторон ферродиэлектрической пленкой, снабженную на противоположной стороне сплошным металлическим электродом, а на другой стороне — двумя пленочными металлическими электроИ дами ферродиэлектрической пленки выI полненными в виде электрически закороченных на сплошной металлический электрод входной и выходной микрополосковых линий, соединенных соответственно с источником и приемником

4)О СВЧ-сигналов, и источник модулирующих сигналов, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью устранения паразитной связи на частоте модулирующего сигнала между входом и выходом устройства и его упрощения, оно 849426

Составитель В. Банков

Редактор A. Шандор ТехредН,Бабурка . Корректор Н. Швыдкая

Заказ 6114/74 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, РаУшскаЯ Наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 снабжено расположенными поверх ферродиэлектрической пленки двумя дополнительными индуктивными вводами, выполненными в виде пленочных проводников, соединенных одним концом с противоположными концами входной микрополосковой линии, а другим - с источником модулирующего сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании Р 1439820, кл. Н 3, опублик. 1976.