磁电阻效应器件制造技术

本发明专利技术公开了一种能够实现利用磁电阻效应元件的高频滤波器等高频器件的磁电阻效应器件。磁电阻效应器件(101)包括第一磁电阻效应元件(1a)、第二磁电阻效应元件(1b)、第一接口(9a)、第二接口(9b)、信号线路(7)及直流电流输入端子(11)，其中，通过信号线路(7)按顺序串联连接第一接口(9a)、第一磁电阻效应元件(1a)及第二接口(9b)，第二磁电阻效应元件(1b)以相对第二接口(9b)并联的方式连接于信号线路(7)，第一磁电阻效应元件(1a)及第二磁电阻效应元件(1b)形成为在第一磁电阻效应元件(1a)及第二磁电阻效应元件(1b)的每一个中流动的直流电流的方向与每一个中的磁化固定层(2)、间隔层(3)及磁化自由层(4)的配置顺序在第一磁电阻效应元件(1a)中和在第二磁电阻效应元件(1b)中相反。

Magnetoresistance effect device

The invention discloses a magnetoresistance effect device which can realize high frequency devices such as high frequency filters using magnetoresistance effect elements. \u78c1\u7535\u963b\u6548\u5e94\u5668\u4ef6(101)\u5305\u62ec\u7b2c\u4e00\u78c1\u7535\u963b\u6548\u5e94\u5143\u4ef6(1a)\u3001\u7b2c\u4e8c\u78c1\u7535\u963b\u6548\u5e94\u5143\u4ef6(1b)\u3001\u7b2c\u4e00\u63a5\u53e3(9a)\u3001\u7b2c\u4e8c\u63a5\u53e3(9b)\u3001\u4fe1\u53f7\u7ebf\u8def(7)\u53ca\u76f4\u6d41\u7535\u6d41\u8f93\u5165\u7aef\u5b50(11)\uff0c\u5176\u4e2d\uff0c\u901a\u8fc7\u4fe1\u53f7\u7ebf\u8def(7)\u6309\u987a\u5e8f\u4e32\u8054\u8fde\u63a5\u7b2c\u4e00\u63a5\u53e3(9a)\u3001\u7b2c\u4e00\u78c1\u7535\u963b\u6548\u5e94\u5143\u4ef6(1a)\u53ca\u7b2c\u4e8c\u63a5\u53e3(9b)\uff0c\u7b2c\u4e8c\u78c1\u7535\u963b\u6548\u5e94\u5143\u4ef6(1b)\u4ee5\u76f8\u5bf9\u7b2c\u4e8c\u63a5\u53e3(9b)\u5e76\u8054\u7684\u65b9\u5f0f\u8fde\u63a5\u4e8e\u4fe1\u53f7\u7ebf\u8def(7)\uff0c\u7b2c\u4e00\u78c1\u7535\u963b\u6548\u5e94\u5143\u4ef6(1a)\u53ca\u7b2c\u4e8c\u78c1\u7535\u963b\u6548\u5e94\u5143\u4ef6(1b)\u5f62\u6210\u4e3a\u5728\u7b2c\u4e00\u78c1\u7535\u963b\u6548\u5e94\u5143\u4ef6(1a)\u53ca\u7b2c\u4e8c\u78c1\u7535\u963b\u6548\u5e94\u5143\u4ef6(1b)\u7684\u6bcf\u4e00\u4e2a\u4e2d\u6d41\u52a8\u7684\u76f4\u6d41\u7535\u6d41\u7684\u65b9\u5411\u4e0e\u6bcf\u4e00\u4e2a\u4e2d\u7684\u78c1\u5316\u56fa\u5b9a\u5c42(2)\u3001\u95f4\u9694\u5c42(3)\u53ca\u78c1\u5316\u81ea\u7531\u5c42(4)\u7684\u914d\u7f6e\u987a\u5e8f\u5728\u7b2c\u4e00\u78c1\u7535\u963b\u6548\u5e94\u5143\u4ef6(1a)\u4e2d\u548c\u5728\u7b2c\u4e8c\u78c1\u7535\u963b\u6548\u5e94\u5143 The opposite of the piece (1b).

【技术实现步骤摘要】
磁电阻效应器件
本专利技术涉及一种利用磁电阻效应元件的磁电阻效应器件。
技术介绍
近年，随着手机等移动通信终端的高功能化，无线通信越来越高速化。因为通信速度与所使用的频率的带宽成正比例，所以为通信所需的频带增加，随之，为移动通信终端所需的高频滤波器的安装数也增加。另外，近年，作为有可能能够应用于新颖的高频用部件的领域，展开了自旋电子学的研究，尤其引人注目的现象之一是磁电阻效应元件的自旋扭矩共振现象(参照非专利文献1)。通过将交流电流流向磁电阻效应元件，能够使磁电阻效应元件引起自旋扭矩共振，磁电阻效应元件的电阻值以与自旋扭矩共振频率对应的频率有周期性地振动。磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率由于施加到磁电阻效应元件的磁场强度而变化，一般来说，其共振频率是几GHz至几十GHz的高频带。现有技术文献【非专利文献】【非专利文献1】Nature、Vol.438、No.7066、pp.339-342、17November2005
技术实现思路
虽然想到了利用自旋扭矩共振现象将磁电阻效应元件应用于高频器件，但是为应用于高频滤波器等高频器件所需的具体构成从来还没被提出过。本专利技术的目的是提供一种能够实现利用磁电阻效应元件的高频滤波器等高频器件的磁电阻效应器件。为达到上述目的，本专利技术是通过以下第一技术方案实现的，磁电阻效应器件包括：第一磁电阻效应元件、第二磁电阻效应元件、输入高频信号的第一接口、输出高频信号的第二接口、信号线路、及直流电流输入端子，其中，通过所述信号线路按顺序串联连接所述第一接口、所述第一磁电阻效应元件及所述第二接口，所述第二磁电阻效应元件以相对所述第二接口并联的方式连接于所述信号线路，所述第一磁电阻效应元件及所述第二磁电阻效应元件都包括磁化固定层、磁化自由层及配置在这两层之间的间隔层，并且，所述第一磁电阻效应元件及所述第二磁电阻效应元件形成为从所述直流电流输入端子输入并在所述第一磁电阻效应元件及所述第二磁电阻效应元件的每一个中流动的直流电流的方向与每一个中的所述磁化固定层、所述间隔层及所述磁化自由层的配置顺序的关系在所述第一磁电阻效应元件中和在所述第二磁电阻效应元件中相反。具有上述特征的磁电阻效应器件在从直流电流输入端子输入的直流电流在第一磁电阻效应元件中从磁化自由层流向磁化固定层并在第二磁电阻效应元件中从磁化固定层流向磁化自由层的情况下，对于第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率及第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率，能够使高频信号以非共振频率对第二接口阻断，并以共振频率向第二接口一侧通过。另外，具有上述特征的磁电阻效应器件在从直流电流输入端子输入的直流电流在第一磁电阻效应元件中从磁化固定层流向磁化自由层并在第二磁电阻效应元件中从磁化自由层流向磁化固定层的情况下，对于第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率及第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率，能够使高频信号以非共振频率向第二接口一侧通过，并以共振频率对第二接口阻断。因此，具有上述特征的磁电阻效应器件能够具有作为高频滤波器的频率特性。作为第二技术方案，也可以在涉及本专利技术的磁电阻效应器件中，所述第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率和所述第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率相同。具有上述特征的磁电阻效应器件在从直流电流输入端子输入的直流电流在第一磁电阻效应元件中从磁化自由层流向磁化固定层并在第二磁电阻效应元件中从磁化固定层流向磁化自由层的情况下，对应于与第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率及第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率相同的频率的第一磁电阻效应元件和第二磁电阻效应元件的合成阻抗小，因此具有上述特征的磁电阻效应器件能够起到通过特性良好且通过特性和截止特性的范围大的高频滤波器的作用。另外，具有上述特征的磁电阻效应器件在从直流电流输入端子输入的直流电流在第一磁电阻效应元件中从磁化固定层流向磁化自由层并在第二磁电阻效应元件中从磁化自由层流向磁化固定层的情况下，对应于与第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率及第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率相同的频率的第一磁电阻效应元件和第二磁电阻效应元件的合成阻抗大，因此具有上述特征的磁电阻效应器件能够起到截止特性良好且通过特性和截止特性的范围大的高频滤波器的作用。作为第三技术方案，也可以在涉及本专利技术的磁电阻效应器件中，所述第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率和所述第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率互相不同。在具有上述特征的磁电阻效应器件中，第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率和第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率互相不同，使高频信号向第二接口一侧通过或使高频信号对第二接口阻断的自旋扭矩共振频率附近的频带宽，因此具有上述特征的磁电阻效应器件能够起到通带或阻带宽的滤波器的作用。作为第四技术方案，涉及本专利技术的磁电阻效应器件也可以还包括第三磁电阻效应元件，通过所述信号线路按顺序串联连接所述第一接口、所述第三磁电阻效应元件及所述第二接口，所述第一磁电阻效应元件、所述第二磁电阻效应元件及所述第三磁电阻效应元件都包括磁化固定层、磁化自由层及配置在这两层之间的间隔层，所述第一磁电阻效应元件及所述第三磁电阻效应元件形成为从所述直流电流输入端子输入并在所述第一磁电阻效应元件及所述第三磁电阻效应元件的每一个中流动的直流电流的方向与每一个中的所述磁化固定层、所述间隔层及所述磁化自由层的配置顺序的关系在所述第一磁电阻效应元件中和在所述第三磁电阻效应元件中相反，并且，所述第三磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率比所述第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率及所述第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率高或低。在具有上述特征的磁电阻效应器件中，在从直流电流输入端子输入的直流电流在第三磁电阻效应元件中从磁化固定层流向磁化自由层的情况下，在高频信号对第二接口被阻断的第三磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率附近，高频信号的衰减量相对频率的变化陡峭，因此能够使在第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率附近及第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率附近形成的通带的高频一侧或低频一侧的肩状频率特性(shouldercharacteristics)变得陡峭。并且，在具有上述特征的磁电阻效应器件中，在从直流电流输入端子输入的直流电流在第三磁电阻效应元件中从磁化自由层流向磁化固定层的情况下，在高频信号向第二接口一侧通过的第三磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率附近，高频信号的衰减量相对频率的变化陡峭，因此能够使在第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率附近及第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率附近形成的阻带的高频一侧或低频一侧的肩状频率特性变得陡峭。作为第五技术方案，涉及本专利技术的磁电阻效应器件也可以还包括第四磁电阻效应元件，所述第四磁电阻效应元件以相对所述第二接口并联的方式连接于所述信号线路，所述第一磁电阻效应元件、所述第二磁电阻效应元件及所述第四磁电阻效应元件都包括磁化固定层、磁化自由层及配置在这两层之间的间隔层，所述第二磁电阻效应元件及所述第四磁电阻效应元件形成为从所述直流电流输入端子输入并在所述第二磁电阻效应元件及所述第四磁电阻效应元件的每一个中流动的直流电流的方向与每一个中的所述磁化固定层、所述间隔层及所述磁化自由层的配置顺序的关系在所述第二磁电阻效应元件中和在所述第四磁电阻效应元件中相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁电阻效应器件，包括：第一磁电阻效应元件、第二磁电阻效应元件、输入高频信号的第一接口、输出高频信号的第二接口、信号线路、及直流电流输入端子，其中，通过所述信号线路按顺序串联连接所述第一接口、所述第一磁电阻效应元件及所述第二接口，所述第二磁电阻效应元件以相对所述第二接口并联的方式连接于所述信号线路，所述第一磁电阻效应元件及所述第二磁电阻效应元件都包括磁化固定层、磁化自由层及配置在这两层之间的间隔层，并且，所述第一磁电阻效应元件及所述第二磁电阻效应元件形成为从所述直流电流输入端子输入并在所述第一磁电阻效应元件及所述第二磁电阻效应元件的每一个中流动的直流电流的方向与每一个中的所述磁化固定层、所述间隔层及所述磁化自由层的配置顺序的关系在所述第一磁电阻效应元件中和在所述第二磁电阻效应元件中相反。

【技术特征摘要】
2016.08.04 JP 2016-153534;2017.04.18 JP 2017-081701.一种磁电阻效应器件，包括：第一磁电阻效应元件、第二磁电阻效应元件、输入高频信号的第一接口、输出高频信号的第二接口、信号线路、及直流电流输入端子，其中，通过所述信号线路按顺序串联连接所述第一接口、所述第一磁电阻效应元件及所述第二接口，所述第二磁电阻效应元件以相对所述第二接口并联的方式连接于所述信号线路，所述第一磁电阻效应元件及所述第二磁电阻效应元件都包括磁化固定层、磁化自由层及配置在这两层之间的间隔层，并且，所述第一磁电阻效应元件及所述第二磁电阻效应元件形成为从所述直流电流输入端子输入并在所述第一磁电阻效应元件及所述第二磁电阻效应元件的每一个中流动的直流电流的方向与每一个中的所述磁化固定层、所述间隔层及所述磁化自由层的配置顺序的关系在所述第一磁电阻效应元件中和在所述第二磁电阻效应元件中相反。2.根据权利要求1所述的磁电阻效应器件，其中，所述第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率和所述第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率相同。3.根据权利要求1所述的磁电阻效应器件，其中，所述第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率和所述第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率互相不同。4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁电阻效应器件，其中，还包括第三磁电阻效应元件，通过所述信号线路按顺序串联连接所述第一接口、所述第三磁电阻效应元件及所述第二接口，所述第一磁电阻效应元件、所述第二磁电阻效应元件及所述第三磁电阻效应元件都包括磁化固定层、磁化自由层及配置在这两层之间的间隔层，所述第一磁电阻效应元件及所述第三磁电阻效应元件形成为从所述直流电流输入端子输入并在所述第一磁电阻效应元件及所述第三磁电阻效应元件的每一个中流动的直流电流的方向与每一个中的所述磁化固定层、所述间隔层及所述磁化自由层的配置顺序的关系在所述第一磁电阻效应元件中和在所述第三磁电阻效应元件中相反，并且，所述第三磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率比所述第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率及所述第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率高或低。5.根据权利要求1至3中任一项所述的磁电阻效应器件，其中，还包括第四磁电阻效应元件，所述第四磁电阻效应元件以相对所述第二接口并联的方式连接于所述信号线路，所述第一磁电阻效应元件、所述第二磁电阻效应元件及所述第四磁电阻效应元件都包括磁化固定层、磁化自由层及配置在这两层之间的间隔层，所述第二磁电阻效应元件及所述第四磁电阻效应元件形成为从所述直流电流输入端子输入并在所述第二磁电阻效应元件及所述第四磁电阻效应元件的每一个中流动的直流电流的方向与每一个中的所述磁化固定层、所述间隔层及所述磁化自由层的配置顺序的关系在所述第二磁电阻效应元件中和在所述第四磁电阻效应元件中相反，并且，所述第四磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率比所述第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率及所述第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率高或低。6.根据权利要求1至3中任一项所述的磁电阻效应器件，其中，还包括第三磁电阻效应元件和第四磁电阻效应元件，通过所述信号线路按顺序串联连接所述第一接口、所述第三磁电阻效应元件及所述第二接口，所述第四磁电阻效应元件以相对所述第二接口并联的方式连接于所述信号线路，所述第一磁电阻效应元件、所述第二磁电阻效应元件、所述第三磁电阻效应元件及所述第四磁电阻效应元件都包括磁化固定层、磁化自由层及配置在这两层之间的间隔层，所述第一磁电阻效应元件及所述第三磁电阻效应元件形成为从所述直流电流输入端子输入并在所述第一磁电阻效应元件及所述第三磁电阻效应元件的每一个中流动的直流电流的方向与每一个中的所述磁化固定层、所述间隔层及所述磁化自由层的配置顺序的关系在所述第一磁电阻效应元件中和在所述第三磁电阻效应元件中相反，所述第二磁电阻效应元件及所述第四磁电阻效应元件形成为从所述直流电流输入端子输入并在所述第二磁电阻效应元件及所述第四磁电阻效应元件的每一个中流动的直流电流的方向与每一个中的所述磁化固定层、所述间隔层及所述磁化自由层的配置顺序的关系在所述第二磁电阻效应元件中和在所述第四磁电阻效应元件中相反，并且，所述第三磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率比所述第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率及所述第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率高，且所述第四磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率比所述第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率及所述第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率低；或者，所述第三磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率比所述第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率及所述第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率低，且所述第四磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率比所述第一磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率及所述第二磁电阻效应元件的自旋扭矩共振频率高。7.一种磁电阻效应器件，包括：第一磁电...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴田哲也，铃木健司，占部顺一郎，山根健量，志村淳，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP