以山东大学为主的研究团队在研制自旋纳米振荡器上取得新突破

   日期:2019-11-05     来源:分析测试百科网    浏览:29    
核心提示:现代通讯技术的发展对微波器件的微型化、集成化、宽频化、低功耗等方面要求越来越高,在通讯、雷达、导航、遥感、以及医疗等领域,微波振荡器一直是微波系统不可替代的核心器件。
       最近,以山东大学为主组成的研究团队在国家重点基础研究发展计划的支持下,另辟蹊径,针对磁性隧道结基的新型自旋纳米振荡器进行了系统研究。这项研究的成功标志着自旋纳米振荡器的研制技术取得新突破。
 
       目前,现代通讯技术的发展对微波器件的微型化、集成化、宽频化、低功耗等方面要求越来越高,在通讯、雷达、导航、遥感、以及医疗等领域,微波振荡器一直是微波系统不可替代的核心器件。

       然而,当前主流的微波振荡器,包括耿氏二极管振荡器、三极管振荡器、石英晶体振荡器等,受限于诸如工作频率的调节范围较小(<20%)、器件尺寸较大(微米量级)、很难实现微弱信号(微瓦以下)的高效检测等问题,影响在未来新型通讯技术中的应用。

       课题组研究员通过生长具有垂直各向异性的磁性薄膜,利用微纳加工技术制备出直径约100纳米厚度约40纳米的自旋纳米振荡器,在自旋极化电流驱动下,实现了GHz高频微波输出,输出功率接近微瓦量级,其微波特性可以通过电流和外磁场来有效调控。他们进一步通过优化器件几何构型,利用形状各向异性实现了无外磁场下微波稳定输出。进而通过多个自旋纳米振荡器的串联,显著提升了微波输出功率,并实现了自旋纳米振荡器微波的无线发射及检测。目前,课题组正继续进行人工反铁磁基的自旋纳米振荡器攻关,有望将微波频率拓宽至太赫兹水平。

       该工作所研制的自旋纳米振荡器表现出体积小、易调控、兼容好、功耗低等优点,对信息科学及新材料等领域相关技术的发展有着较大的推动作用,对未来的信息技术发展将发挥重要支撑和理论指导作用。
 
日期: 2019-11-05
标签: 山东大学 振荡器 二极管
 
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