게시 및 게시 날짜 : 2014/01/08

magnetoresistive 필름을 사용한 마이크로파 발바카라 사이트 추천의 성능 향상

-스핀 토크 오실레이터의-시화 주파수 안정성-

포인트

  • 자기 터널 접합 필름을 사용한 나노 팩트 타입 스핀 토크 발바카라 사이트 추천
  • 진동 출력의 높은 출력 및 안정화를 달성하여 기존의 것보다 거의 10 배 더 안정적입니다
  • LSIS에 통합 할 수있는 나노 스케일 발바카라 사이트 추천를 포함하여 광범위한 필드에서 예상되는 응용 프로그램

요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")Nanospintronics Research CenterYuasa Shinji Kubota Hitoshi의 Yuasa Shinji Director, Metal Spintronics 연구팀, Canon Anerva Inc "Osaka University"), 공동으로 회사가 높은 출력과 높은 진동 안정성을 제공 할 것이라고 발표했습니다 (HighQ value)NanoContact 유형스핀 토크 오실레이터

스핀 토크 진동 요소는Magnetoresistive Film8645_8983전자 레인지 발바카라 사이트 추천등에 적용될 것으로 예상됩니다이 연구 결과는 2014 년 1 월 10 일에 발표되었습니다Applied Physics Express"에서 출시 될 예정입니다

나노 팩트 타입 스핀 토크 오실레이터의 단면 구조 다이어그램
나노 팩트 타입 스핀 토크 오실레이터의 단면 구조
왼쪽 : 전자 현미경 사진, 오른쪽 : 회로도

개발의 사회적 배경

 DCAccess를 생산할 수있는 발바카라 사이트 추천 전자 제품의 핵심을 지원하는 중요한 전자 장치입니다 휴대폰, 태블릿 및 랩톱과 같은 휴대용 전자 장치는 DC 전원 인 배터리로 구동되지만 내부 발바카라 사이트 추천를 사용하여 고주파 신호를 생성하여 고속 계산 및 무선 통신을 수행합니다 최근에는 휴대용 전자 장치의 속도와 무선 신호의 빈도가 더욱 향상되었으며, 저렴하고 소규모 및 저전력 소비 전자 레인지 발바카라 사이트 추천의 중요성이 증가했습니다

그러나 크리스탈 발바카라 사이트 추천 등을 사용하는 기존의 발바카라 사이트 추천는 밀리미터의 큰 진동기를 가지며 주파수를 더 높이 증가시키는 회로가 필요하므로 더 작게 만들기가 어렵습니다 대조적으로, 스핀 토크 오실레이터 요소 발바카라 사이트 추천는 마이크로파 밴드 주파수를 직접 진동시켜 100 nm 이하의 작은 발바카라 사이트 추천를 허용하고 작동 전압 및 05V 및 10mA의 전류로 낮은 전력 소비로 작동합니다 LSI, 초고 감도 및 고해상도 자기장 센서 및 차세대 무선 통신을위한 마이크로파 발바카라 사이트 추천를 포함하여 나노 스케일 발바카라 사이트 추천를 포함하여 광범위한 필드에 적용될 것으로 예상됩니다 그러나 지금까지 스핀 토크 오실레이터 요소로 높은 출력 및 높은 Q 값을 모두 달성하기가 어려웠습니다

연구 기록

스핀 트로닉 필드에는 적용을 위해 두 가지 중요한 물리적 현상이 있습니다 하나는 스핀 배열에 따라 저항 값이 변한다는 것입니다magnetoresistive 효과, 다른 하나는 스핀 토크로 스핀 방향을 전류로 제어 할 수 있습니다 스핀 토크 오실레이터는이 두 가지를 효과적으로 사용하여 고주파 신호를 생성하지만 진동 출력의 크기는 자기 저항 효과의 크기에 의해 결정됩니다 따라서 AIST, Canon Anerva 및 Osaka University는 토크 진동 요소를 회전시키기 위해 거대한 자기 정전 효과를 나타내는 자기 터널 접합 필름을 적용하기 위해 함께 노력하고 있으며 세계에서 가장 큰 진동 출력을 개발하고 있습니다 또한, 진동 주파수를 안정화시키기 위해, 우리는 자기 터널 접합 필름에 적합한 나노 팩트 타입 스핀 토크 진동 요소를 개발했다 지금까지 자기 터널 접합 필름을 사용한 스핀 토크 진동 요소는 최고 수준의 Q 값 (= 350)을 달성했지만 자기 터널 접합 필름 및 장치 구조의 독창성만으로 1000을 초과하는 Q 값을 얻는 것은 어렵고 실제 사용을 위해 1000을 초과하는 Q 값을 달성하는 데 필요했습니다

또한,이 연구의 일부는 과학 연구에 대한 보조금의 일부로 수행되었다

연구 컨텐츠

높은 Q 값을 얻으려면 스핀 세차를 안정화해야합니다 자기 터널 접합 필름은 다수의 NM의 자기 박막으로부터 형성되지만, 스핀의 방향이 필름 평면에 널리 퍼지면 자기 박막이 형성된다모양 자기 이방성의 영향으로 인해 왜곡됩니다 (그림 1 (a)) 따라서 Q 값은 비교적 작고 한계는 수백입니다 이번에는 외부 자기장을 사용하여 필름 표면에 수직 인 방향으로 스핀 방향을 차지했습니다 이것은 형상 자기 이방성의 영향을 줄이고 스핀은 왜곡이 낮은 궤적을 만듭니다 그림 1 (b)는 스핀이 막 평면에 수직 인 방향으로 향할 때 세차 궤적의 시뮬레이션 결과를 보여줍니다 이러한 상황을 실현하려면 필름 평면에서 외부 자기장을 적용하여 스핀 방향을 제어해야합니다 외부 자기장은 필름 표면에서 그림 2까지 75 ° 방향으로 적용되며 크기는 0-8Koe로 변경 될 때 스핀 토크 진동 요소의 진동 스펙트럼을 보여줍니다 진동 주파수는 외부 자기장의 경계로부터 6 KOE 주변의 경계에서 변화하여 매우 날카로운 피크를 나타냅니다 6 KOE의 자기장은이 장치에 효과적입니다diamagnetic field에 해당하고 더 큰 자기장 아래에서 스핀은 필름 평면에 수직 인 방향으로 향합니다 외부 자기장이 6 Koe 미만인 경우 Q 값은 최대 약 100이지만 외부 자기장이 6 Koe 이상인 경우 Q 값은 최대 3200에 도달하여 스핀의 방향을 제어하고 이방성 자기장의 영향을 감소시킴으로써 안정적인 패션을 달성 할 수있는 이방성을 달성 할 수 있습니다 지금까지 터널 정션 필름

스핀 수차 궤적의 계산 결과
그림 1 스핀 세균 궤적의 계산 결과
막 표면은 XY 평면으로 확장됩니다 녹색 화살표는 자기장의 방향을 나타내고 분홍색 화살표는 궤도 운동의 중심 축 방향을 나타냅니다 (a)에서, 자기장은 1 Koe에서 약하고, 궤도 중심 축은 평면 내 방향으로 남아있다 궤도는 왜곡 된 모양을 가지며 불안정합니다 (b)는 자기장이 8 Koe에서 충분히 강한 경우를 보여주고, 궤도 중심축은 자기장의 방향에 가깝고 궤도 모양은 원에 가깝습니다 결과적으로 안정적인 진동이 얻어집니다

 

진동 출력 및 진동 주파수의 외부 자기장 의존도 다이어그램
그림 2 : 진동 출력 및 진동 주파수의 외부 자기장 의존성
외부 자기장은 필름 평면 내에서 75 ° 방향 (그림 1 (b)에서와 동일한 방향)로 기울어지고 0에서 8 KOE로 변경되었습니다 빨간색은 큰 진동 출력을 나타내고 파란색은 작은 진동 출력을 나타냅니다 약 6 KOE 이상에서 진동 출력이 크고 진동 라인 너비가 좁아서 주파수 안정성이 향상됩니다

미래 계획

이번에는 외부 자기장이 적용되었지만 미래에는 박막 재료 및 장치 구조에서 독창성에 의해 적용된 외부 자기장없이 진동이 달성 될 것입니다 또한 회로는 다른 전자 구성 요소와 함께 제조 될 것이며, 실질적인 사용을 위해 발바카라 사이트 추천의 성능이 평가 될 것입니다 또한, 우리는 외부 자기장의 크기에 따라 진동 주파수의 변화를 활용하는 자기 센서에 대한 응용을 포함하여 광범위한 필드에서 응용 프로그램을 개발하는 것을 목표로합니다


터미널 설명

◆ Q Value
진동 안정성을 나타내는 치수 번호 Q 값이 높을수록 진동이 더 안정적입니다 일반적인 LC 공바카라 사이트 추천는 약 100의 Q 값을 얻을 수 있지만 주파수가 증가함에 따라 Q 값이 감소하는 경향이 있습니다 또한, 전형적인 발바카라 사이트 추천 인 석영 크리스탈 공바카라 사이트 추천를 사용하는 발바카라 사이트 추천는 수만에서 수만에서 수만 대의 Q 값을 얻을 수 있지만 소형화는 어렵다[참조로 돌아 가기]
◆ Nanocontact 유형
넓은 면적 (작은 나노 크기 영역)을 갖는 박막의 일부에 전류를 집중시키는 구조를 나노 넥타트라고합니다 이 구조를 갖는 발바카라 사이트 추천는 나노 팩트 유형 발바카라 사이트 추천입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 스핀 토크 오실레이터
마이크로 가공 프로세스에 의해 형성된 자성상 필름으로 만들어진 마이크로 요소 전자에 의해 고정 된 자석의 특성으로 인해 DC 전류 가이 요소를 통과 할 때, 요소 변수에 포함 된 강자성 재료의 스핀이 요소의 양쪽 끝에 나타납니다 반도체 장치와 달리 스핀 토크 오실레이터 요소는 주파수를 증가시키기 위해 공바카라 사이트 추천 또는 회로가 필요하지 않으며 마이크로파 대역에서 교대 신호를 직접 생성 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ Magnetoresistive Film
강자성/비자 성/강자성 적층 박막의 기본 구조를 가진 박막과 강자성 물질에서 자석 (스핀)의 방향에 따라 저항 값이 변합니다 자성상 필름의 여러 범주가 있으며, 비자 성 물질이 금속 일 때, 거대한 자석성 필름 (거대 마그네토 저항 : GMR), 절연체의 경우 자기 터널 접합 필름 (자기 터널 접합 : MTJS)라고합니다 자기 터널 접합 필름은 더 큰 저항 변화를 나타내는 것으로 일반적으로 알려져 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 마이크로파 발바카라 사이트 추천
전자 레인지 대역에서 고주파 신호를 생성하는 발바카라 사이트 추천[참조로 돌아 가기]
◆ DC
전류의 양이 제 시간에 변동하지 않는 전기 신호[참조로 돌아 가기]
◆ Advance
전류의 양이 주기적으로 변화하는 전기 신호[참조로 돌아 가기]
◆ Magnetoresistive 효과
자기장의 적용 또는 스핀 배열의 변화로 인해 전기 저항이 변화하는 현상[참조로 돌아 가기]
◆ 모양 자기 이방성
스핀이 방향이 발생하기 쉬운 방향과 방향이 있습니다 이 기능을 자기 이방성이라고합니다 자성 결정 이방성을 포함하여 여러 유형의 자기 이방성이 있으며, 이는 물질의 결정 방향, 자석 사이의 계면에서 인터페이스되는 자기 이방성 및 자기 이방성으로 결정됩니다 예를 들어, 막대 자석과 같은 길고 얇은 모양의 경우 모양 자기 이방성은 스핀을 종 방향으로 배향 할 가능성이 더 높아집니다 자성 분해 필름과 같은 박막의 경우, 스핀은 형상 자기 이방성으로 인해 필름 평면에 배향되는 경향이있다[참조로 돌아 가기]
◆ Koe
자기장의 단위 1 KOE = 1000 oe OE는 발음된다[참조로 돌아 가기]
◆ diamagnetic field
자기 재료에 존재하고 자기 모멘트의 방향에 반대하는 자기장[참조로 돌아 가기]

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