【技术实现步骤摘要】
一种电压调控自旋波薄膜组件及其集成应用
[0001]本专利技术涉及自旋波器件
。
更具体地,涉及一种电压调控自旋波薄膜组件及其应用
。
技术介绍
[0002]随着信息技术及半导体工艺的发展,电子器件的尺寸已经缩小到纳米量级,摩尔定律已经逐渐失效,器件的功耗也越来越高,信息
急需更高集成密度
、
更低功耗的下一代电子器件
。
[0003]自旋波利用了电子的自旋属性,以电子自旋集体振动的频率和相位作为信息载体
。
自旋波的量子化形态为磁子,其传输具有超低功耗,可集成化等巨大优势,有望满足后摩尔时代信息器件的需求
。
自旋波作为自旋的集体激发,其振动模式与铁磁材料的磁性密切相关,当前自旋波的调控主要依赖磁场对材料磁化强度
、
磁矩方向等的控制,进而调控自旋波的激发频率和相位
。
然而,为实现对自旋波操控而设计可集成的信息器件,磁场并不是很好操控的手段
。
一方面,稳定磁场的产生难以小型化,因而不能与纳米级的器件相集成,并且磁场分布是非定域的,很难集中到纳米级别的区域,因此,磁场对自旋波的调控极大地限制了器件的集成密度;另一方面,当前磁场产生方式主要是利用电流的磁效应,即利用通电线圈来产生磁场,然而要产生足够大的磁场来操控铁磁材料的磁性势必需要很高的电流密度,这就势必造成巨大的发热及极高的功耗,这是下一代高性能信息器件所不能接受的
。
因此,以目前磁场调控为基础 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种电压调控自旋波薄膜组件,其特征在于,所述电压调控自旋波薄膜组件包括:绝缘衬底;依次层叠于绝缘衬底之上的锰氧化物铁磁层和铁电层;位于铁电层之上的控制电极及位于控制电极两侧的激发电极与接收电极;所述锰氧化物铁磁层和铁电层之间形成铁磁
‑
铁电多铁性异质结构
。2.
根据权利要求1所述的电压调控自旋波薄膜组件,其特征在于,所述锰氧化物铁磁层的材料为
(R1‑
x
M
x
)MnO3(0.1≤x≤0.6)
,其中,
R
为
La、Nd、Sm
和
Pr
中的至少一种,
M
为
Ba、Sr
和
Ca
中的至少一种;优选地,所述锰氧化物铁磁层的材料为
La1‑
x
Sr
x
MnO3(0.1≤x≤0.6)
或
La1‑
x
Ba
x
MnO3(0.2≤x≤0.3)。3.
根据权利要求1所述的电压调控自旋波薄膜组件,其特征在于,所述锰氧化物铁磁层的厚度为
40nm
‑
150nm。4.
根据权利要求1所述的电压调控自旋波薄膜组件,其特征在于,所述铁电层的材料为
BiFeO3,
BaTiO3、PbTiO3和
HfO2中的至少一种
。5.
根据权利要求1所述的电压调控自旋波薄膜组件,其特征在于,所述铁电层的厚度为
10nm
‑
40nm。6.
根据权利要求1所述的电压调控自旋...
【专利技术属性】
技术研发人员:张金星,杨宇犇,邓功勋,葛健,王爱记,
申请(专利权)人:北京师范大学,
类型:发明
国别省市:
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