Устройство на магнитостатических волнах

Устройство на магнитостатических волнах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в устройствах задержки и обра/ботки сигналов на магнитостатических волнах (МСВ) в монокристаллических ферромагнитных эпитаксиальных пленках железоиттриевого граната (ЖИГ). Цель изобретения - повышение уровня подавления помех при расширении их спектрального диапазона. Устройство содержит подложку 1 из галийгадолиниевого граната, пленку 2 ЖИГ, на поверхности которой размещены преобразователи 3 и 4 МСВ и поглотители 5 и 6 паразитных помех шириной 2,5 - 3 мм, сформированные на торцах пленки ЖИГ в самой пленке путем термодиффузионного легирования ионами кремния с концентрацией (0,6 - 1,0) 1020 . 1 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 Н 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (лЭ 4 С)

Ы (21) 4732061/22 (22) 22.08.89 (46) 30.05.92, Бюл, N 20 (71) Киевский государственный университет им. Т. Г. Шевченко (72) Н. И. Ляшенко, В, А. Рубан, В. М. Талалаевский, Л, В. Чевнюк и С. В. Яковлев (53) 621.396,966(088.8) (56) Faber F, Terminations for magnetostatic

waves. — Electron, Lett„1980, v, 16, р. 452, Krug J. and Eoenhofer. Broonband

terminations for magnetostatic surface

waves. — Electron. Lett., 1983, v. 19, р, 971—

972, (54) УСТРОЙСТВО НА МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ... Ж„, 1737702 А1 (57) Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в устройствах задержки и обработки сигналов на магнитостатических волнах (MCB) e монокристаллических ферромагнитных эпитаксиал ьных пленках железоиттриевого грачата (ЖИ Г), Цель изобретения — повышение уровня подавления помех при расширении их спектрального диапазона, Устройство содержит подложку 1 из гэлийгадолиниевого граната, пленку 2 ЖИГ, на поверхности которой размещены преобразователи 3 и 4 МСВ и поглотители 5 и 6 паразитных помех шириной 2,5 — 3 мм, сформированные на торцах пленки ЖИГ в самой пленке путем термодиффузионного легирования ионами кремния с концентрацией (0 6 — 1,0) 1 020 см З. 1 ил.

1737702

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в устройствах задержки и обработки сигналов на магнитостатических волнах (МСВ) в монокристаллических феррима гнитн ых плен ках железоиттриево го граната (ЖИ Г).

Одним из недостатков СВЧ-устройств на основе пленочных элементов ЖИГ являются паразитные волны, которые образуются за счет отражения М СВ от торцов пленки

ЖИГ, Известно ферритовое устройство на основе пленки ЖИГдля СВЧ-диапазона, представляющее собой расположенную на подложке эпитаксиальную пленку ЖИГ, на поверхности которой размещены преобразователи MCB. Для подавления паразитных

МСВ ферритовое устройство дополнительно снабжено поглотителями МСВ, в качестве которых используют полоски магнитомягкого железа, которые заклепляются на поверхности пленки ЖИГ у ее торцов.

Недостатком данного устройства является низкий уровень подавления паразитных МСВ. Кроме того, наличие резкой границы пленка ЖИГ-поглотитель ограничивает применение устройства в широком диапазоне МСВ, Наиболее близким по технической сущности в предлагаемому является устройство на МСВ, представляющее собой расположенную на подложке эпитаксиальную пленку ЖИГ, на поверхности которой размещены преобразователи МСВ. Для подавления отраженных паразитных MCB устройство снабжено поглотителями, в качестве которых использованы полоски тонких магнитных пленок с отличной от пленки ЖИГ намагниченностью, закепленные на поверхности ферритового устройства у его торцов. Полоски магнитных пленок обеспечивают изменение магнитного поля смещения у торцов пленки ЖИГ, что увеличивает время распределения МСВ и, следовательно, потери на распространение МСВ в нерабочей части ферритового элемента из эпитаксиальной пленки ЖИГ, Недостатками известного устройства являются сравнитвльно низкий уровень подавления паразитных МСВ, а также ограниченное применение устройства в широком диапазоне МСВ ввиду наличия резкой границы пленка ЖИà — поглотитель, Цель изобретения — повышение уровня подавления паразитных MCB при расширении их спектрального диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что, в устройстве на магнитостатических волнах, содержащем подложку, на которой расположена эпитаксиальная пленка ЖИГ, на поверхности которой размещены.преобразователи МСВ и поглотители МСВ, выполненные в виде полосок, поглотители

МСВ выполнены на торцах устройства в эпитаксиальной пленке ЖИГ в виде полосок шириной 2,5 — 3 мм, объемно легированных ионами кремния с концентрацией (0,6 — 1) «1 0 см

На чертеже представлено устройство на магнитостатических волнах; общий вид, Устройство на магнитостатических волнах содержит подложку 1 из галлий-гадолиниевого граната (ГГГ), пленку 2 ЖИГ, 5

15 преобразователи 3 и 4 МСВ, поглотители 5 и 6 паразитных МСВ. Устройство имеет форму прямоугольной пластины шириной 2 — 6 мм и длиной 8 — 20 мм. Подложка 1 из ГГГ с

20 пленкой 2 ЖИГ представляет собой монолитную эпитаксиальную структуру, На поверхности пленки ЖИГ установлены металлические преобразователи 3 и 4 МСВ, расположенные на расстоянии 1 — 2 мм от

25 поглотителей. Поглотители 5 и 6 MCB шириной 2,5 — 3 мм на торцах пленки ЖИГ сформированы в объеме самой пленки ЖИГ путем объемного легирования ионами кремния. Концентрация ионов кремния в припо30 верхностном слое пленки ЖИГ составляет (0,6 — 1) .10 см что обеспечивает уменьшение намагниченности насыщения на 50—

100 Гс. Уменьшение концентрации кремния по ширине и глубине пленки ЖИГ происхо35 дит по экспоненциальному закону, Устройство работает следующим образом, СВЧ-сигнал подают на преобразователь 3 МСВ, где он преобразуется в МСВ и

40 распространяется по пленке ЖИГ вправо и влево от преобразователя, МСВ, распространяющиеся влево, доходят до торца пленки и поглощаются поглощающей полоской

5, а волны, которые распространяются вправо, доходят до преобразователя 4 МСВ и

45 частично преобразуются в СВЧ-сигнал. Та часть мощности МСВ, которая не преобразуется в СВЧ-сигнал преобразователем 4

МСВ, достигает второго торца пленки и поглощается поглощающей полоской 6 MCB.

50 Таким образом, полоски 5 и 6, легированные кремнием, обеспечивают эффективное подавление паразитных MCB. Уровень подавления достигает 37,5 дБ.

Преимущества предлагаемого устрой55 ства обеспечиваются тем, что легирование

ЖИГ ионами кремния уменьшает намагниченность устройства и увеличивается время распространения МСВ, и, следовательно, потери на их распространение в нерабочей

1737702 паразитных МСВ-сигналов широком диапазоне спектра МСВ.

25

35

50

Составитель Л. Чевнюк

Техред М,Моргентал Корректор О. Кундрик

Редактор М. Петрова

Заказ 1905 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 части устройства на МСВ. При этом обеспечивается градиентное (экспоненциальное) уменьшение намагниченности и, таким образом, обеспечивается согласование для вхождения МСВ в поглотитель в широком диапазоне спектра. Кроме того, внедрение в решетку ЖИГ ионы кремния Si в силу

4 сохранения электронейтрал ьности зарядог+ вого состояния индуцируют ионы Fe a именно этими ионами обусловлено увеличение ширины линии ФМР ЬН и существенный рост параметра затухания спиновых волн ЬНк, а следовательно, увеличение поглощения МСВ в легированных кремниевых полосках ЖИГ.

Таким образом, по сравнению с известн ыми предлагаемое устройство обеспечивает повышение уровня подавления

Формула изобретения

Устройство на магнитостатических вол5 нах (МСВ), содержащее подложку, на которой расположена эпитаксиальная пленка железоиттриевого граната (ЖИГ), на поверхности которой размещены преобразователи МСВ и поглотители МСВ, выполненные в

10 видеполосок,отличающееся тем,что, с целью повышения уровня подавления помех при расширении их спектрального диапазона, в нем поглотители МСВ выполнены на торцах устройства в, эпитаксиальной

15 пленке ЖИГ в виде полосок шириной 2,5 — 3 мм, объемно легированных ионами кремния с концентРацией (0,6 — 1,0) ° 10 o см з