CN109804517B - 用于产生具有各自频率的多个电流的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于由第一电流(C1)产生多个第二电流(C2)的方法，第一电流包括具有第一频率，每个第二电流具有第二频率分量，所述方法包括以下步骤：提供频率分配器(10)，该频率分配器包括第一组(E1)支柱(40)，该第一组支柱包括由第一磁性材料制成并具有谐振频率的层；第一组(E1)的每个柱(40)由具有第一频率的电磁场激励，第一组(E1)的每个柱(40)的谐振频率的两倍与第一频率的比率等于第一个自然整数，误差在10％以内；并且，第一组(E1)的每个柱(40)在第二电流(C2)中产生第二频率分量。

Description

用于产生具有各自频率的多个电流的方法

技术领域

本发明涉及一种用于产生多个电流的方法，每个电流具有相应的频率分量。

背景技术

射频电磁波，也叫无线电波，是频率在3KHz与100GHz之间的电磁波。无线电波用于许多应用中。特别地，地球大气层对某些频率的无线电波衰减很少。无线电波，特别是频率大于或者等于3MHz的无线电波，非常频繁地用于电信和/或雷达类型的应用中。

产生射频电信号的单个设备为若干单独设备供电是非常普遍的。例如，由单个接收器接收的信号经常由若干通信设备同时使用，或者有时在信号处理方法的若干并行步骤期间使用参考射频信号。

因此，期望的是由一个单独的无线电频率信号产生多个独立的无线电频率信号以对这些不同设备供电。在大多数情况下，所产生的射频信号用于向不同的设备发送来自接收器的相同信息。

为此，被称为分配器的器件存在于许多装置中，并且使得可以由第一射频信号产生承载相同信息的一组信号(通常是电流)，特别是与原始信号具有相同频率的一组信号。

使用的分配器通常是功率分配器，使得能够在不同输出端口之间分配在输入处接收的电流。但是，这种类型的分配器制造麻烦且复杂。此外，这种类型的架构，要求输出信号的功率相对于输入信号显著降低，这可能导致有害的、信息丢失。通常，使用一个或者多个放大器。这导致了系统体积、复杂度和成本的增加。

因此，需要一种更容易实现并且可减小产生信号的装置的尺寸的方法，使得可以从原始射频信号中产生多个等效射频信号。

发明内容

为此，本发明提供了一种用于由第一电流产生多个第二电流的方法，第一电流包括具有第一频率的至少第一频率分量，每个第二电流具有第二相应频率分量，该方法包括：提供频率分配器的步骤，频率分配器包括第一组支柱，每个支柱包括沿堆叠方向叠加的层堆叠；该层堆叠包括至少一个由第一磁性材料制成的自由层，由第二磁性材料制成的固定层，以及由第三非磁性材料制成的阻挡层，该阻挡层按照堆叠的方向将自由层与固定层分开；频率分配器还包括能够产生第二电流的至少一个控制元件，耦合元件和多个电输出导体，每个电输出导体能够为电器设备提供相应的第二电流；当每个支柱中流过直流电并且不被耦合元件激励时，每个支柱能够在直流电中产生第三频率分量，该第三频率分量具有称为所述支柱的谐振频率的频率。该方法还包括：产生多个第二电流的步骤，第一组支柱的每个支柱在堆叠方向上被相应的第二电流所流过；耦合元件通过具有第一频率的电磁场来激励第一组支柱的每个支柱，第一组的每个柱的谐振频率的两倍与第一频率的比率等于第一个自然整数，误差在10％以内；由第一组的每个柱产生相应的第二电流中的第二频率分量的步骤；以及通过相应的输出导体将每个第二电流提供给相应的电气设备。

根据具体的实施方式，产生方法包括单独考虑或根据任何技术上可能的组合考虑的以下特征中的一个或多个：

每个柱在第一方向上具有第一尺寸，在垂直于第一方向的第二方向上具有第二尺寸，第一方向和第二方向均垂直于堆叠方向，第一尺寸和第二尺寸均严格介于20纳米和5微米之间。

第一材料具有第一磁化强度，该方法还包括以下步骤：使至少一个柱的自由层的第一磁化强度随着相应支柱的谐振频率进行时间变化。

第一频率分量具有第一幅度，第二频率分量具有第二幅度，并且为每个柱定义传递函数，并且针对每个支柱，将传递函数限定为第一幅度和第二幅度的比率的绝对值，传递函数至少是第一频率的函数，并且具有多个局部最大值，每个局部最大值对应于第三频率，第三频率等于支柱的谐振频率的两倍与第二自然整数之间的比率，误差在10％以内。

第一组的每个柱的谐振频率等于第一组的每个其它支柱的谐振频率，第一自然整数优选地等于1。

频率分配器还包括第二组支柱，第二组的每个支柱的谐振频率与第二组的每个其它支柱的谐振频率相同，对于第二组的每个柱，第二组的支柱的谐振频率与第一组的支柱的谐振频率差值的绝对值大于第一组的每个支柱的谐振频率，误差在10％。

第一组支柱包括至少一个具有第一谐振频率的第一支柱和一个具有第二谐振频率的第二支柱，第一谐振频率的两倍和第一频率之间的比率等于第三自然整数，误差在10％以内，并且，第二谐振频率的两倍和第一频率之间的比率等于不同于第三自然整数的第四自然整数，误差在10％以内。

第一材料包括选自Co，Ni和Fe组成的组中的至少一种元素。

耦合元件包括电耦合导体，该耦合导体被配置成由第一电流流过，并且该耦合导体和至少一个支柱在堆叠方向上叠加。

每个支柱是圆柱形的，具有圆形底座，每个支柱具有平行于堆叠方向的母线。

附图说明

通过阅读以下描述，本发明的特征和优点将变得更加清楚，所述的描述仅作为非限制性示例提供，并且参考附图进行，其中：

图1为包括多个支柱的第一示例性频率分配器的示意图；

图2为图1的支柱的剖视图；以及

图3为使用图1的频率分配器实现的频率分配方法的流程图。

具体实施方式

频率分配器10如图1所示。

频率分配器10能够接收第一电流C1作为输入，并且从第一电流C1产生多个第二电流C2。

频率分配器10包括基板15，至少一个控制元件20，耦合元件25，电输入导体30，多个电输出导体35，支柱40的第一组E1，支柱40的第二组E2以及多个电连接导体45。

基板15具有上表面Fs。上表面Fs是平面的。

对于基板15，限定了垂直于基板15的上表面Fs的堆叠方向Z。

对于基板15，进一步限定了第一方向X和第二方向Y，第一方向X垂直于堆叠方向Z，第二方向Y垂直于堆叠方向Z，进一步的，第二方向Y垂直于第一方向X。

每个控制元件20被配置成产生第二电流C2。每个控制元件20通过相应的电连接导体45电连接到支柱40。

替代性地，控制元件20被配置成产生多个第二电流C2，并且通过相应的电连接导体45将每个第二电流C2传递到相应的支柱40。那么，频率分配器10包括单个控制元件20。

耦合元件25电连接到电输入导体30。

耦合元件25包括电耦合导体47。

电耦合导体47能够使第一电流C1流通。

优选地，电耦合导体47被制成矩形带的形式，电耦合导体47具有垂直于堆叠方向Z的至少一个面。

电耦合导体47具有沿第一方向X测量的宽度和沿堆叠方向Z测量的高度。

电耦合导体47的宽度在1μm和30μm之间，电耦合导体47的高度在100nm和500nm之间。

电耦合导体47例如可以由金制成。

电耦合导体47和至少一个支柱40沿堆叠方向Z叠加，优选地，每个支柱40将电耦合导体47的至少一部分与基板15分开。

输入导体30能够接收第一电流C1并将第一电流C1传输到耦合元件25。

每个输出导体35能够从对应的支柱40接收第二电流C2。每个输出导体35能够将第二电流C2递送给电器设备。

例如，每个输出导体35包括一个电容。

每个电连接导体45能够将来自控制元件20的第二电流C2传输到对应的支柱40。

电连接导体45由相应的支柱40和基板15部分地界定。

每个电连接导体45例如被制成矩形带的形式，每个电连接导体45具有垂直于堆叠方向Z的至少一个面。

每个电连接导体45例如可以由金制成。替代性地，每个电连接导体45例如可以由铜制成。

作为可选的附加，允许更好的机械保持的附接层将每个电连接导体45与相应的支柱40分开。

支柱40的第一组E1包括至少一个支柱40。

优选地，支柱40的第一组E1包括多个支柱40。根据图1的示例，支柱40的第一组E1包括三个支柱40。

支柱40的第二组E2包括至少一个支柱40。

优选地，支柱40的第二组E2包括多个支柱40。根据图1的示例，第二组支柱E2包括三个支柱40。

术语“支柱”在微电子学或纳米电子学领域中使用，是指由基板15承载的、具有平顶点的微米尺度或纳米尺度的三维结构。对于三维结构，术语“微米尺度”应理解为表示该结构具有至少一个小于或等于100μm的尺寸。对于三维结构，术语“纳米尺度”应理解为表示该结构具有至少一个小于或等于100nm的尺寸。

每个支柱40在堆叠方向Z上由第一面50和第二面55界定。第二面55与基板15的上表面Fs接触。每个支柱40在垂直于堆叠方向Z的平面中通过至少一个侧面60进一步限定。

第一面50是平面的，第一面50垂直于堆叠方向Z。

第二面55是平面的，第二面55垂直于堆叠方向Z。

侧面60垂直于第一面50和第二面55。

每个支柱40具有沿第一方向X的第一尺寸，沿第二方向Y的第二尺寸和沿堆叠方向Z的高度。

第一尺寸严格介于20nm和5μm之间，第二尺寸严格介于20nm和5μm之间。

每个支柱的高度在5nm和2μm之间。

例如，每个支柱40是具有圆形底座的圆柱形，术语“圆柱形”意味着每个支柱40由以下各项限定：两个平行平面；以及由平行于被称为圆柱体的母线的直线并且相交为闭合曲线的所有直线所界定的表面，闭合曲线被称为圆柱体的引导曲线。

每个支柱40的引导曲线是圆形的。

作为可选的附加，每个支柱40的母线平行于堆叠方向Z。

每个支柱40具有在垂直于堆叠方向Z的平面中测量的直径，每个支柱40的直径在20nm和5μm之间。

每个支柱40包括在堆叠方向Z上叠加的层堆叠65和钝化层70。

每个支柱40被配置成从连接导体45接收相应的第二电流C2并将第二电流C2输送到相应的电输出导体35。

堆叠65包括自由层75，固定层80和阻挡层85。

自由层75由第一磁性材料M1制成。

在剩余的描述中，术语“磁性材料”是指具有沿特定磁化方向取向的磁化强度的材料。这意味着该材料包括多个磁矩，并且磁矩的合成是非零矢量。磁化方向定义为磁矩合成的方向。磁矩例如由存在于材料中的电子携带。

特别是，术语“磁性材料”将用于铁磁材料或亚铁磁材料。

在铁磁材料中，磁矩彼此平行定向。当铁磁材料经受外部磁场时，材料的磁矩自发定向，同时在外部磁场方向保持彼此平行。

在亚铁磁材料中，磁矩彼此反平行地定向，而没有彼此完全抵消。

亚铁磁材料中力矩的合成完全小于相同材料(如果该材料是铁磁性材料的话)中力矩的合成，当亚铁磁材料经受外部磁场时，材料的磁矩自发定向，同时保持彼此反平行，使得合成沿外部磁场的方向定向。

第一磁性材料M1例如是铁磁材料。

大量铁磁材料包括钴(Co)，铁(Fe)和/或镍(Ni)。例如，第一材料M1是几种元素的合金，其中至少一种选自由Co，Fe和Ni组成的组。

优选地，第一材料M1选自由Co，Fe和Ni及其合金组成的组。例如，第一材料M1是透磁合金，NiFe。替代性地，第一材料M1是Co，Fe的合金或者是Co，Fe和硼的合金。

自由层75具有第一磁化强度A1。

第一磁化强度A1是可变的，这意味着自由层75被配置成使得第一磁化强度A1能够随时间变化。

例如，自由层75被配置成使得第一磁化强度A1通过以下方式进行修改：向所讨论的支柱40施加电磁场。更具体地，自由层75的每个磁矩的取向可以在电磁场的作用下变化。

自由层75基本上是平面的，在本说明书的情况下，“基本上平面”是指所讨论的层具有沿第一方向X的宽度，沿第二方向Y的长度，以及沿堆叠方向Z的厚度，并且该所讨论层的长度和宽度均大于或等于所讨论层厚度的十倍。

自由层75具有第一厚度e1。第一厚度e1例如在1nm和30nm之间。

自由层75在堆叠方向Z上由钝化层70和阻挡层85至少部分地界定。

根据图2的示例，自由层75与电输出导体35电接触。电输出导体35例如部分地容纳在自由层75和钝化层70之间。

固定层80具有第二磁化强度A2。第二磁化强度A2是固定的，这意味着第二磁化强度A2的取向不随时间变化。

固定层80至少部分地由第二磁性材料M2制成。例如，固定层包括通过一层钌彼此分开的两层铁磁材料。

固定层80基本上是平面的。

固定层80具有第二厚度e2。第二厚度e2例如在1nm和30nm之间。

固定层80在堆叠方向Z上由阻挡层85和连接导体45至少部分地界定。

阻挡层85基本上是平面的。

在堆叠方向Z上，阻挡层85将固定层80和自由层75分离。

阻挡层85由非磁性材料制成。

优选地，阻挡层85由非磁性且电绝缘的材料制成，阻挡层85例如由氧化镁(MgO)制成。

阻挡层85能够使用总效应让第二电流C2通过。

阻挡层85具有第三厚度e3，第三厚度e3例如在0.5nm和5nm之间。

钝化层70能够将堆叠65与钝化层70的外部进行电隔离和化学隔离。例如，钝化层70是覆盖堆叠65的一致层。一致层是具有均匀厚度的层，一致层的形状复制了其所覆盖的结构的形状。

钝化层70由第四材料M4制成。第四材料M4是氧化物。优选地，第四材料M4是氧化硅SiO₂。氧化硅SiO₂是微电子领域中常用的绝缘材料。

用于产生多个第二电流C2的第一示例性方法的流程图在图3中示出。

该方法包括：用于提供如上所述的频率分配器10的步骤100，用于产生多个第二电流C2的步骤110，用于第一磁化强度A1的时间变化的步骤120，激励步骤130，用于产生第二频率分量c2的步骤140，以及为电子设备供电的步骤150。

在供应步骤100中，提供了频率分配器10。例如，在供应步骤100中，通过使用薄层沉积技术和蚀刻技术来制造频率分配器10。优选地，频率分配器10被集成到包括多个电子设备的电子装置中，频率分配器10能够为每个电子设备提供相应的第二电流C2；

在供应步骤100中，第一电流C1进一步被传输到输入导体30中。

第一电流C1具有第一电压U1和第一电流强度I1，第一电流C1具有第一频率分量c1。

对于电流，术语“具有一组频率分量”意味着在电流中存在至少一个分解，该电流是多个电流的总和，多个电流中的至少一个是正弦电流。每个频率分量具有电压和强度，每个电压和强度分别通过电压的傅立叶变换或电流强度的傅立叶变换在数学上计算。

第一频率分量c1是具有3MHz～100GHz之间的第一频率f1的射频分量。

第一频率分量c1具有第一幅度a1。

在剩余的描述中，可变参量(例如频率分量的电压或强度)的幅度被定义为该参量的最大值和最小值之差的绝对值。

在产生步骤110中，至少一个第二电流C2由相应的控制元件20产生。

每个第二电流C2具有第二强度I2，每个第二电流C2由相应的连接导体45发送到相应的支柱40。

每个第二电流C2是直流电，例如，控制元件20严格控制了第二强度I2的常数值。

每个第二电流C2在堆叠方向Z上穿过相应的支柱40，因此，第一组E1的每个支柱40和第二组E2的每个支柱40中通过相应的第二电流C2。

针对每个支柱40，限定电阻R为当相应的第二电流C2通过支柱40时由该第二电流C2感知的电阻。

在变化步骤120中，第一组E1和第二组E2的每个支柱40的自由层75的第一磁化强度A1随时间被修改。

更具体地，存在于自由层75中的磁矩被设置为运动，直到导致第一磁化强度A1的时间变化的点。例如，第一磁化强度A1的幅度随时间周期性地变化。优选地，第一磁化强度A1的取向随时间周期性地变化。

在实践中，通过在自由层75中产生磁性配置来获得周期性时间变化，在该磁性配置中，磁矩的取向在特定时刻是不均匀的。例如，周期性时间变化是一组至少一个自旋波。

由于第二电流C2，获得自由层75的磁性配置。

通过“自旋转移耦合”效应，在自由层75中产生自旋波SW。

例如，磁矩各自经历围绕平均方向的旋进运动。通过第一磁性材料M1的第一磁化强度A1的方向的局部变化来反映旋进运动。磁化的局部偏差可以以称为“自旋波”SW的波的形式在第一磁性材料M1中传播。

自旋波SW例如是驻波，驻波是具有相同频率的几个波在同一物理介质中沿不同方向同时传播所导致的现象，该现象形成图案，在该图案中某些元素在时间上是固定的。而不是看到在此传播的波，在该图案中，在每个观察点看到静止不振动，但强度不同的波。

替代性地，自由层75具有第一磁化强度A1的涡流配置，在涡流配置中，除了在自由层75的中心区域之外，磁矩垂直于堆叠方向Z取向并围绕自由层75的中心缠绕。在中心区域，磁矩不垂直于堆叠方向Z。

第一磁化强度A1的变化具有谐振频率f0。谐振频率f0是自由层75中磁矩的配置的特征频率。例如，谐振频率f0是自旋波的频率。

除其他之外，谐振频率f0取决于第一材料M1的性质，支柱40的直径f0和自由层75的厚度。

第一组E1的每个支柱40的谐振频率f0等于第一组E1的每个其它支柱40的谐振频率f0。例如，第一组E1的每个支柱40的谐振频率f0等于1GHz。

第二组E2的每个支柱40的谐振频率f0等于第二组E2的每个其它支柱40的谐振频率f0。

优选地，第二组E2的每个支柱的谐振频率f0位于频率间隔之外，该频率间隔以第一组E1的每个支柱40的谐振频率f0为中心并且是第一组E1的每个支柱40的谐振频率宽的百分之二十。例如，第二组E2的每个支柱40的谐振频率f0等于谐振频率f0的四分之五。

自由层75，固定层80和阻挡层85形成磁隧道结，这意味着能够通过改变自由层75的磁化和/或改变固定层80的磁化来修改每个支柱40的电阻R。

根据“隧道磁致电阻”效应，每个支柱40的电阻R取决于第一磁化强度A1和第二磁化强度A2之间的角度。第二磁化强度A2被固定，因此电阻R取决于所讨论的支柱40的自由层75的磁矩的取向。

当第二电流C2通过第一磁化强度Al周期性地变化的自由层75时，在没有电磁场的情况下，通过“隧道磁致电阻”效应，所讨论的支柱40的电阻R随着时间随着所讨论的支柱40的谐振频率f0的变化而变化。

在产生步骤140中，每个支柱40然后在相应的第二电流C2中产生第三频率分量c3，第三频率分量c3具有支柱40的谐振频率f0，而且，第二电流C2不是直流电，而是周期电流。

在激励步骤130中，第一电流C1由电输入导体30接收。第一电流C1由电输入导体30传输到耦合元件25。优选地，电输入导体30将第一电流C1传输到电耦合导体47。

电耦合导体47中通过第一电流C1。然后，电耦合导体47产生电磁场EM。由于第一电流C1具有第一频率分量c1，因此电磁场EM具有第一频率f1。

电磁场EM具有波长λ，其被定义为真空中光的速度c与第一频率f1之间的比率。

例如，耦合元件25与每个支柱40相距小于波长λ的最大距离。最大距离被定义为最靠近支柱40的连接元件的点和离连接元件最远的支柱40的点之间的距离。

电耦合导体47利用电磁场EM激励每个支柱40的至少一部分。例如，电耦合导体47利用电磁场EM激励自由层75。

术语“激励”意味着，当支柱40中通过相应的第二电流C2时，支柱40受到电磁场EM作用时相对于支柱40不受电磁场EM作用时，第二电流C2的至少一个参量被修改。例如，当支柱40经受电磁场EM时，第二电流C2的强度和/或第二电流C2的电压被修改。

第一频率分量c1具有第一频率f1，第一频率f1等于第一组E1的每个支柱40的谐振频率f0的两倍与第一自然整数n1之间的比率，误差在10％以内。这在数学上写成：

优选地，第一自然整数n1等于1。在这种情况下，第一频率f1等于第一组E1的每个支柱40的谐振频率f0的两倍。

在用于产生第二频率分量的步骤140中，第二频率分量c2由第一组E1的每个支柱40通过参数效应和通过谐振在相应的第二电流C2中产生。

每个第二频率分量c2是具有3MHz与100GHz之间的第二频率f2的射频分量。

每个第二频率分量c2具有第二幅度a2。

每个第二频率分量c2具有等于相应支柱40的谐振频率f0的第二频率f2。

在第二电流C2中存在第二频率分量c2，则意味着第二电流C2是周期性电流，而不再是直流电流。

在激励具有谐振频率的系统期间，当激励频率接近系统半谐振频率的倍数时，与传统谐振结果相混合的参数效应导致系统对谐振频率的响应的出现。

这里，经由通过具有第一频率f1(第一频率f1等于每个所考虑的支柱40的谐振频率f0的两倍，且误差在10％以内)的电磁场EM对第一组E1的每个支柱40的激励，具有第一组E1的每个支柱40的谐振频率f0的第二频率分量c2在每个对应的第二电流C2中产生。

每个支柱40的自由层75的第一磁化强度A1由电磁场EM修改，电磁场EM在自由层75的每个磁矩上施加改变每个磁矩的取向的旋转扭矩，然后磁化强度A1的方向被修改。

“隧道磁致电阻”效应意味着每个支柱40的电阻R被电磁场EM修改。由于电磁场EM具有第一频率f1(其是第一组E1的每个支柱40的谐振频率f0的倍数)，通过参数效应，第一组E1的每个支柱40的电阻R随着所考虑的谐振频率f0的变化而变化。

因此，由第一组E1的每个支柱40产生的第二频率分量c2的第二频率f2等于第一组E1的每个支柱40的谐振频率f0。

针对每个支柱40，传递函数F被限定为相应的第二频率分量C2的第一幅度a1和第二幅度a2之间的比率的绝对值，传递函数F是至少第一频率f1的函数。

通过参数效应，每个支柱40的传递函数F具有多个局部最大值，每个局部最大值对应于相应的第三频率f3。

每个第三频率f3等于所讨论支柱40的谐振频率f0的两倍与第二自然整数n2之间的比率，误差在10％以内，这在数学上写成：

传递函数F是连续函数，因此，每个最大值具有非零宽度。每个最大值的半峰全宽小于或等于第三频率f3的1％。例如，半峰全宽小于或等于第三频率f3的0.1％。半峰全宽是为可能呈现这种峰值的诸如洛伦兹函数的多个函数所定义的参数。

优选地，每个半峰全宽小于或等于1MHz。

由于参数效应，第二幅度a2的值比以下值大得多：如果第一频率不等于所讨论的支柱40的第三频率f3(误差在10％以内)的话，第二幅度a2将要有的值。

由于第一频率f1不等于第二组E2的支柱40的第三频率f3(误差在10％以内)，因此第二组E2的支柱40不产生第二频率分量c2。

在供应步骤150中，每个第二电流C2由相应的支柱40通过相应的电输出导体35输送到相应的电子设备中。

每个产生的第二频率分量c2的幅度取决于相应的第二电流C2的强度I2。因此，该方法使得通过选择第二电流C2的强度I2能够更好地控制供应给每个电子设备的信号的功率。

此外，频率分配器10小于现有技术的功率分配器。此外，在上面的示例性操作中，第一频率f1等于第一组E1的支柱40的第三频率f3，因此每个支柱第二频率分量c2。然而，如果第一频率f1已经等于第二组E2的支柱40的第三频率f3，则第二组E2的每个支柱40将产生第二频率分量c2，并且第二频率分量被发送到相应的电输出导体35。

该方法使得基于第一频率f1能够容易地控制所生成的信号到不同设备的分布。

此外，只有第一电流C1的频率分量的频率等于第二电流C2流过的支柱40的第三频率f3(误差在10％以内)，才能导致在第二电流C2中产生第二频率分量c2。

因此，此方法还允许过滤发送到设备的信号。

在用于产生第二电流C2的第二示例性方法中，用于产生第二电流C2的步骤120不产生特定的第二电流C2。

然后，该方法使得可以选择性地仅向某些设备提供第二频率分量c2。

在第三示例性频率分配器10中，第一组E1包括至少第一支柱40和第二支柱40。

不再描述与图1的第一示例性频率分配器相同的元件，只描述差异。

第一支柱40具有第一谐振频率f0，第二支柱40具有第二谐振频率f0。

第一谐振频率f0的两倍与第一频率f1的比率等于第三自然整数n3，误差在10％以内。第二谐振频率f0的两倍与第一频率f1的比率等于第四自然整数n4，误差在10％以内。

第三示例性频率分配器10的操作与图1的第一示例性频率分配器10的操作相同。

在用于产生第二频率分量c2的步骤140中，第一支柱40和第二支柱40均在对应的第二电流C2中产生第二频率分量c2。

由第一支柱40产生的第二频率分量c2具有第一谐振频率f0。

由第二支柱40产生的第二频率分量c2具有第二谐振频率f0。

该方法然后使得可以从相同的第一电流C1向不同的电子设备提供具有不同第二频率f2的第二电流C2。

Claims (11)

1.一种用于由第一电流(C1)产生多个第二电流(C2)的方法，第一电流包括具有第一频率(f1)的至少一个第一频率分量(c1)，每个第二电流具有相应的第二频率分量(c2)，该方法包括以下步骤：

提供(100)频率分配器(10)，该频率分配器包括：

第一组(E1)支柱(40)，每个支柱(40)包括在堆叠方向(Z)上叠加的层堆叠(65)，该堆叠(65)至少包括：

自由层(75)，由第一磁性材料(M1)制成，

固定层(80)，由第二磁性材料(M2)制成；以及

阻挡层(85)，由第三非磁性材料(M3)制成，阻挡层(85)在堆叠方向(Z)上将自由层(75)与固定层(80)分开，

至少一个控制元件(20)，能够产生第二电流(C2)，

耦合元件(25)，以及

多个电输出导体(35)，每个电输出导体(35)能够为电气设备提供相应的第二电流(C2)，

当每个支柱(40)流过直流电流并且不被耦合元件(25)激励时，每个支柱(40)能够在该直流电流中产生第三频率分量(c3)，第三频率分量具有被称为所述支柱(40)的谐振频率(f0)的频率；

产生(110)多个第二电流(C2)，第一组(E1)的每个支柱(40)在堆叠方向(Z)上被相应的第二电流(C2)所流过；

耦合元件(25)通过具有第一频率(f1)的电磁场(EM)来激励(130)第一组(E1)的每个支柱(40)，第一组(E1)的每个支柱(40)的谐振频率(f0)的两倍与第一频率(f1)之间的比率等于第一自然整数(n1)，误差在10％以内；

由第一组(E1)的每个支柱(40)产生(140)相应的第二电流(C2)中的第二频率分量(c2)；以及

通过相应的输出导体(35)将每个第二电流(C2)提供(150)给相应的电气设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，每个支柱(40)具有沿第一方向(X)的第一尺寸和沿垂直于第一方向(X)的第二方向(Y)的第二尺寸，第一方向(X)和第二方向(Y)各自垂直于堆叠方向(Z)，

第一尺寸和第二尺寸各自严格地介于20纳米和5微米之间。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一磁性材料(M1)具有第一磁化强度(A1)，所述方法还包括以下步骤(120)：使至少一个支柱(40)的自由层(75)的第一磁化强度(A1)随着相应支柱(40)的谐振频率(f0)进行时间变化。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一频率分量(c1)具有第一幅度(a1)，所述第二频率分量(c2)具有第二幅度(a2)，并且针对每个支柱(40)，将传递函数(F)限定为第一幅度(a1)和第二幅度(a2)比率的绝对值，传递函数(F)至少是第一频率(f1)的函数并具有多个局部最大值，每个局部最大值对应于第三频率(f3)，第三频率等于该支柱的谐振频率(f0)的两倍与第二自然整数(n2)之间的比率，误差在10％以内。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，第一组(E1)的每个支柱(40)的谐振频率(f0)等于第一组(E1)的每个其它支柱(40)的谐振频率(f0)。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一自然整数(n1)等于1。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述频率分配器(10)还包括第二组(E2)支柱，所述第二组(E2)的每个支柱(40)的谐振频率(f0)与第二组(E2)的每个其它支柱(40)的谐振频率(f0)相同，对于第二组(E2)的每个支柱(40)，第二组(E2)的支柱(40)的谐振频率(f0)和第一组(E1)的支柱的谐振频率(f0)之间的差值的绝对值大于第一组(E1)的每个支柱(40)的谐振频率(f0)的10％。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一组(E1)包括具有第一谐振频率(f0)的至少一个第一支柱(40)和具有第二谐振频率(f0)的第二支柱(40)，

第一谐振频率(f0)的两倍与第一频率(f1)的比率等于第三自然整数(n3)，误差在10％以内，以及

第二谐振频率(f0)的两倍与第一频率(f1)的比率等于不同于第三自然整数(n3)的第四自然整数(n4)，误差在10％以内。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一磁性材料(M1)包括选自由Co，Ni和Fe组成的组中的至少一种元素。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述耦合元件(25)包括电耦合导体(47)，所述电耦合导体(47)被配置成由所述第一电流(C1)流过，电耦合导体(47)和至少一个支柱(40)在堆叠方向(Z)上叠加。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，每个支柱(40)是具有圆形底座的圆柱形，每个支柱(40)具有与所述堆叠方向(Z)平行的母线。

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