Устройство для возбуждения и передачиспиновых волн

(и)849426 Союз Советскик Социалистическик Республик(51)М. Кл,Н 03 Н 9/30Н 03 Н 7/30. Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(088,8) Дата опубликования описания 2307,81(71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина электротехниинститут им. В.И. Ульянова (Ленина)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ СПИНОВЫХ ВОЛНИзобретение 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 стороне- двумя пленочными металлическими электродами поверх ферродиэлектри-. ческой пленки, выполненными в виде электрически закороченных на сплошной металлический электрод входной и выходной микрополосковых 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 просачиваниювходного модулированного сигнала свхода на выход.Просачивающийся внеспиновой системы модулированныйсигнал не обработан, например, в линиизадержки он не будет задержан нанеобходимое время, а его амплитудавыше амплитуды рабочего сигнала.Функции возбуждения и модуляции вэтом устройстве разграничены. Другим недостатком этого устройстваявляется его сложность, что связано (5 с необходимостью использования внешних модулирующих элементов.Цель изобретения - устранениепаразитной 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, содержащеедиэлектрическую подложку в формепластины с расположенной на однойиз ее сторон ферродиэлектрическойпленкой, снабженную на противоположной стороне сплошным металлическимэлектродом, а на другой стороне - ЗО двумя пленочными металлическимиэлектродами поверх ферродиэлектрической пленки, выполненными в видеэлектрически закороченных на сплош,ной металлический электрод входнойи выходной микрополосковых линий,соединенных соответственно с источником и приемником СВЧ-сигналов, иисточник 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 которойрасположена ферродиэлектрическаяпленка 2, например, из желеэо-иттриевого граната (ЖИГ) . На нижней стороне подложки 1 расположен металлический сплошной электрод.3. Наповерхности пленки 2 расположеныметаллические электроды 4 и 5, выполненные в виде микрополосковых линий,соединенных с источником и приемником СВЧ сигналов соответственно (непоказаны) . Электроды 4 и 5 электрически закорочены на электрод 3. Наповерхности пленки 2 расположены также индуктивные вводы б, соединенныес источником модулирующего сигнала(не показан), выполненные в видепленочных проводников. Электроды 4,5и проводники 6 выполнены из хорошопроводящего материала, например измеди толщиной не менее десяти скинслоев на рабочей частоте. Ширинамикрополосковых линий выбирается изусловия согласования импеданса этихлиний с входной и выходной линиямипередачи. Расстояние между микрополосковыми линиями определяется необходимым временем задержки. Длинаэтих линий выбирается из условия однородности СВЧ магнитного поля вдольних и определяется длиной электромагнитной волны на рабочей частоте.Толщина ферродиэлектрической пленки 2 .выбирается из условияИгде Й - толщина.ферродиэлектрической пленки,,Ь - намагниченность насыщенияферромагнетика,Ь Н - полуширина лини ферромаг-нитного резонанса.Устройство помещено в постоянноемагнитное поле, величина котороговыбирается из условия возбужденияспиновой волны необходимого типаустройство работает следующимобразом,На входную микрополосковую лини(эиюсигнал СВЧ, который создает в нейток СВЧ, пеРеменное магнитное полекоторого возбуждает под ней спиновуюволну, Модулирующеее напряжение подается на индуктивные вводы 6. Приэтом модулирующий ток создает непосредственно вблизи микрополосковойлинии 4 низкочастотное переменноемодулирующее поле, Это поле складывается с постоянным полем подмагничивания, что приводит к изменению 15 зусловий возбуждения спиновой волныа счет изменения коэффициента связиспиновой волны с микрополосковой линиейТаким образом, амплитуда возбуждаемой СВЧ спиновой волны оказывается промодулирована низкочастот ным модулирующим сигналом. Промодулированная спиновая волна передаетсяк выходной микрополосковой линии(электрод 5) . Время задержки СВЧ"сигнала определяется расстоянием междумикрополосковыми линиями и групповойскоростью спиновой волны, Так какмодулированный сигнал создается непосредственно в спиновой системе ипередается по ней с помощью спиновой волны, паразитная связь междувходной и выходной микрополосковымилиниями отсутствует, Совмешение функций возбуждения с модуляцией в предлагаемом устройстве дает возможностьсократить число элементов внешнейэлектрической цепи за счет исключению модулирующих элементов.Предлагаемое устройство имеетразвязанные вход и выход и отличается простотой, оно легко поддается 40 интеграции в составе СВЧ твердотельных схем. Формула изобретения45Устройство для возбуждения и передачи спиновых волн, содержащеедиэлектрическую подложку в формепластины с расположенной на одной изее стоРон ферродиэлектрической пленкой, снабженную на противоположнойстороне сплошным металлическим электродом , а на другой стороне - двумяпленочными металлическими электродами ферродиэлектрической пленки выЮполненными в виде электрически закороченных на сплошной металлическийэлектрод входной и выходной микрополосковых линий, соединенных соответственно с источником и приемником Щ СВЧ-сигналов, и источник модулирующих сигналов, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что,с целью устраненияпаразитной связи на частоте модулирующего сигнала между входом и выхоу 5 дом устройства и его упрощения, оно849426 овКор оставитель В. Б ехред Н,Бабурка р Н. Ц 1 выдка ктор А. о 14 Зак ное ССР д, 4 5 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектн снабжено расположенными поверх ферродиэлектрической пленки двумя дополнительными индуктивными вводами, выполненными в виде пленочных проводников, соединенных одним концом с противоположными концами входной Тираж 988 ИИПИ Государственно по делам иэобретени 5, Москва, Ж, Ра микрополосковой линии, а другим - систочником модулирующего сигнала,Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе1. Патент Великобритании 9 1439820,кл. Н 3, опублик. 1976. Подпикомитетаоткрытийкая наб,