JP5536418B2 - 高比誘電率及び比高透磁率を有する薄膜を備えたラジオ周波数デバイス - Google Patents
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- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
Description
11 基板
12,22 誘電層
14,32 交互構造
16,18,38 強磁性層
20,34,36 反強磁性層
42,44 中間層
Claims (15)
- 1GHzと20GHzとの間で動作するラジオ−周波数デバイスであって、前記ラジオ−周波数デバイスの少なくとも1つの磁気−誘電素子が、1GHzにおいて10以上の比透磁率を示すと共に10ナノメートルと100ナノメートルとの間の範囲内の厚さを有する磁性材料層(16,18,38)と1GHzにおいて10以上の比誘電率を示すと共に多結晶ペロブスカイトからなり、且つ10ナノメートルと100ナノメートルとの間の範囲内の厚さを有する誘電材料層(12,22)とを備えた複合薄膜(10,30,40)を含み、
前記多結晶ペロブスカイトは真空筐体内でのイオンビームスパッタリングによって蒸着されるラジオ−周波数デバイス。 - 前記磁性材料(16,18,38)の比透磁率が、1GHzにおいて100以上であることを特徴とする請求項1に記載のラジオ−周波数デバイス。
- 前記誘電材料(12,22)の比誘電率が、1GHzにおいて100以上であることを特徴とする請求項1及び2のいずれか一項に記載のラジオ−周波数デバイス。
- 前記磁性材料(16,18,38)及び前記誘電材料(12,22)が、薄層状に配置されたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のラジオ−周波数デバイス。
- 前記磁性材料から形成された層が、前記誘電材料の層と接触することを特徴とする請求項4に記載のラジオ−周波数デバイス。
- 前記磁性材料が、強磁性材料であり、
前記強磁性材料の磁化が、1T以上であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のラジオ−周波数デバイス。 - 前記磁性材料から形成された層が、交換結合を用いて反強磁性層(20,34,36)と結合された強磁性層によって構成されたことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のラジオ−周波数デバイス。
- 前記強磁性材料及び反強磁性材料の層のスタックが、成長層又は保護層として機能する少なくとも1つの中間層(42,44)によって前記誘電材料の層から分離されたことを特徴とする請求項7に記載のラジオ−周波数デバイス。
- 前記強磁性材料が、Fe、Co及びNiの合金、並びに、これらの元素の2つまたは3つ全てを結合させ、場合によってホウ素及び窒素でドープされたいずれの化合物を含む群から選択される(NiFe,CoNiFe,CoFe,CoFeB,FeN,CoFeN+場合によってはX,X=Al,Si,Ta,Hf,Zr,等)ことを特徴とする請求項6から8のいずれか一項に記載のラジオ−周波数デバイス。
- 前記反強磁性材料が、Fe若しくはCoの酸化物、又は、特に、IrMn、PtMn、若しくはNiMnをベースとしたマンガンベースの合金を含む群から選択されることを特徴とする請求項7及び8のいずれか一項に記載のラジオ−周波数デバイス。
- 前記誘電材料が、タンタル、チタン、ハフニウム、ストロンチウム及びニオビウムの酸化物、並びにペロブスカイトであって、特にバリウム及びストロンチウムのチタン酸塩を含む群から選択されることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載のラジオ
−周波数デバイス。 - 前記中間層(単数)又は中間層(複数)が、白金、ルテニウム、及びタンタルを含む群から選択された材料から形成されたことを特徴とする請求項8から11のいずれか一項に記載のラジオ−周波数デバイス。
- 前記磁性材料が、2つの反強磁性層(34,36)の間における交換結合に挿入された強磁性材料(38)の少なくとも1つの層及び/又は2つの強磁性層(16,18)の間における交換結合に挿入された反強磁性材料(20)の層を含むことを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載のラジオ−周波数デバイス。
- 1GHzと20GHzとの間で動作するラジオ−周波数デバイスであって、前記ラジオ−周波数デバイスの少なくとも1つの磁気−誘電素子が、1GHzにおいて10以上の比透磁率を示すと共に10ナノメートルと100ナノメートルとの間の範囲内の厚さを有する磁性材料と、1GHzにおいて10以上の比誘電率を示すと共に多結晶ペロブスカイトからなり、且つ10ナノメートルと100ナノメートルとの間の範囲内の厚さを有する誘電材料と、を備えた複合薄膜を含み、
前記多結晶ペロブスカイトは真空筐体内でのイオンビームスパッタリングによって蒸着され、
前記磁性材料は2つの反強磁性材料層間に位置すると共に交換結合を介して反強磁性材料層と結合する強磁性材料層及び/又は2つの強磁性材料層間に位置すると共に交換結合を介して強磁性材料層と結合する反強磁性材料層を備えるラジオ−周波数デバイス。 - 前記誘電材料の層が、真空筐体内でのイオンビームスパッタリングによって蒸着され、前記膜を構成するスタックが、最大400℃と等しい温度における前記誘電材料のアニーリング又は蒸着の作業にさらされることを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載のラジオ−周波数デバイスの製造方法。
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