【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电子,具体涉及一种微波振荡器及其制备方法、驱动方法。
技术介绍
1、相关技术中,自旋纳米振荡器(spin nano-oscillator,简称sno)是一种利用磁性材料中的电子自旋动态来产生高频振荡信号的微型器件。与常用的半导体振荡器相比,sno具有结构简单、尺寸小、频率调制范围宽、工作温度范围宽、以及工作电压低等优点,在未来无线通讯、微波源和微波探测等领域具有重要应用前景。
2、sno通常由“铁磁/非磁/铁磁(fm1/nm/fm2)”三明治结构组成,其中第一铁磁性材料层(fm1)的磁化方向相对固定,称为固定层,第二铁磁性材料层(fm2)的磁化相对自由,可以利用外加磁场或电流进行调控,称为自由层。当电流垂直通过这种纳米尺度的磁性多层膜结构时会产生stt(spin-transfer torque,自旋转移扭矩)效应。当stt效应与自由层的阻尼相等时将引起自由层的磁矩发生稳定进动,进而激发微波发射,将直流输入信号转换为微波输出信号。
3、此外,研究发现自旋极化电流可以驱动磁涡旋振荡。实验研究表明涡旋振荡具有
...【技术保护点】
1.一种微波振荡器,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的微波振荡器,其特征在于,所述固定层的磁矩方向指向所述衬底且垂直于所述衬底。
3.如权利要求2所述的微波振荡器,其特征在于,所述磁涡旋的中心磁矩方向与所述第二子自由层的磁矩方向的夹角为135°。
4.如权利要求1所述的微波振荡器,其特征在于,所述固定层的磁矩方向背离所述衬底且垂直于所述衬底。
5.如权利要求1所述的微波振荡器,其特征在于,所述衬底、所述固定层、所述间隔层、所述自由层、所述重金属层以及所述第一电极为同心层叠结构;
6.如权利要求5所述的
...【技术特征摘要】
1.一种微波振荡器,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的微波振荡器,其特征在于,所述固定层的磁矩方向指向所述衬底且垂直于所述衬底。
3.如权利要求2所述的微波振荡器,其特征在于,所述磁涡旋的中心磁矩方向与所述第二子自由层的磁矩方向的夹角为135°。
4.如权利要求1所述的微波振荡器,其特征在于,所述固定层的磁矩方向背离所述衬底且垂直于所述衬底。
5.如权利要求1所述的微波振荡器,其特征在于,所述衬底、所述固定层、所述间隔层、所述自由层、所述重金属层以及所述第一电极为同心层叠结构;
6.如权利要求5所述的微波振荡器,其特征在于,所述第一子自由层为圆盘状,所述第二子自由层为圆环状。
7.如权利要求6所述的微波振荡器,其特征在于,所述第一子自由层的半径为25~50nm,所述第二子自由层的外径为50~100nm,所述第二子自由层的外径与所述第一子自由层的半径的差值为25~70nm。
8.如权利要求1所述的微波振荡器,其特征在于,所述自由层的厚度为0.5~3nm。
9.如权利要求1所述的微波振荡器,其特征在于,所述自由层的材料为磁性材料。
10.如权利要求9所述的微波振荡器,其特征在于,所述自由层的材料包括feni、co、cofe、cofeb、fege、coni、coge、cofege、cofegd、feconi与coznmn中的任意一种或任意组合。
11.如权利要求1所述的微波振荡器,其特征在于,所述自由层的交换常数为1.5×10-11j/m,所述自由层的磁晶各向异性常数为0.8mj/m3,所述自由层的dmi常数为-2.0~3.0mj/m2。
12.如权利要求1所述的微波振荡器,其特征在于,所述微波振荡器还包括第二电极,所述第二电极位于所述衬底远离所述第一电极的一侧。
13.如权利要求12所述的微波振荡器,其特征在于,所述衬底、所述固定层、所述间隔层、所述自由层、所述重金属层、所述第一电极以及所述第二电极为同心层叠结构;
14.如权利要求12所述的微波振荡器,其特征在于,所述第一电极的材料与所述第二电极的材料包括导电金属。
15.如权利要求14所述的微波振荡器,其特征在于,所述第一电极的材料与所述第二电极的材料包括cu、au、ag、pt、ir与pd中的一种。
16.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴雪峰,季力,胡申,孙清清,
申请(专利权)人:上海集成电路制造创新中心有限公司,
类型:发明
国别省市:
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