JPH09223627A - Magnetostatic wave device - Google Patents

Magnetostatic wave device

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JPH09223627A
JPH09223627A JP8067016A JP6701696A JPH09223627A JP H09223627 A JPH09223627 A JP H09223627A JP 8067016 A JP8067016 A JP 8067016A JP 6701696 A JP6701696 A JP 6701696A JP H09223627 A JPH09223627 A JP H09223627A
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JP
Japan
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single crystal
magnetostatic wave
crystal film
magnetic field
wave device
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Application number
JP8067016A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masato Kumatoriya
誠人 熊取谷
Takashi Fujii
高志 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09223627A publication Critical patent/JPH09223627A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/08Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
    • H01F10/10Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
    • H01F10/18Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being compounds
    • H01F10/20Ferrites
    • H01F10/24Garnets
    • H01F10/245Modifications for enhancing interaction with electromagnetic wave energy

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device operative at a lower frequency in characteristic- stabilized surface magnetostatic mode. SOLUTION: This device 10 comprises a GGG single crystal substrate 12 having a main face at the (110)-plane on which an Fe-containing garnet YIG single crystal film 14 is formed. This film is epitaxially grown so that its (110)-plane becomes a main face. A high frequency signal input and output transducers 61a and 16b are formed on the film 14 with spaces, parallel to the [-110] axis of the film 14.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は静磁波デバイスに
関し、特に、Feを含む磁性ガーネット単結晶膜が用い
られる静磁波デバイスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetostatic wave device, and more particularly to a magnetostatic wave device using a magnetic garnet single crystal film containing Fe.

【0002】[0002]

【従来の技術】静磁波デバイスにおいて、イットリウム
・鉄ガーネット(YFe12:以下「YIG」と
表す。)単結晶膜に代表される磁性ガーネット単結晶膜
が重要な材料として用いられている。
2. Description of the Related Art In a magnetostatic wave device, a magnetic garnet single crystal film represented by a yttrium-iron garnet (Y 3 Fe 5 O 12 : hereinafter referred to as “YIG”) single crystal film is used as an important material. There is.

【0003】従来、静磁波デバイスを構成する際に用い
られる磁性ガーネット単結晶膜としては、[111]軸
方位に成長させた(111)面方位の磁性ガーネット単
結晶膜が用いられている。この(111)面方位の磁性
ガーネット単結晶膜は、磁化容易軸である[111]軸
方位を積極的に利用しようとしたバブルメモリ用材料と
して選定された磁性ガーネット単結晶膜である。
Conventionally, as a magnetic garnet single crystal film used in constructing a magnetostatic wave device, a magnetic garnet single crystal film having a (111) plane direction grown in a [111] axis direction has been used. The magnetic garnet single crystal film having the (111) plane orientation is a magnetic garnet single crystal film selected as a material for a bubble memory that positively utilizes the [111] axis orientation that is the easy axis of magnetization.

【0004】静磁波には、外部から印加する直流磁界の
方向と静磁波の伝搬方向とによって3種類のモードが存
在する。一つは、直流磁界の方向が磁性ガーネット単結
品膜に平行で、静磁波の伝搬方向が磁性ガーネット単結
晶膜に平行でかつ直流磁界と垂直になる表面静磁波(M
SSW)である。もう一つは、直流磁界の方向が磁性ガ
ーネット単結晶膜に垂直で、静磁波の伝搬方向が磁性ガ
ーネット単結晶膜に平行になる体積前進静磁波(MSF
VW)であり、さらにもう一つは、直流磁界の方向が磁
性ガーネット単結晶膜に平行で、静磁波の伝搬方向が磁
性ガーネット単結晶膜に平行でかつ直流磁界と平行にな
る体積後退静磁波(MSBVW)である。
The magnetostatic wave has three types of modes depending on the direction of a DC magnetic field applied from the outside and the propagation direction of the magnetostatic wave. One is a surface magnetostatic wave (M) in which the direction of the DC magnetic field is parallel to the magnetic garnet single crystal film, and the propagation direction of the magnetostatic wave is parallel to the magnetic garnet single crystal film and is perpendicular to the DC magnetic field.
SSW). The other is the volume forward magnetostatic wave (MSF) in which the direction of the DC magnetic field is perpendicular to the magnetic garnet single crystal film and the magnetostatic wave propagation direction is parallel to the magnetic garnet single crystal film.
VW), and the other is a volume receding magnetostatic wave in which the direction of the DC magnetic field is parallel to the magnetic garnet single crystal film and the magnetostatic wave propagation direction is parallel to the magnetic garnet single crystal film and parallel to the DC magnetic field. (MSBVW).

【0005】これら3種類のモードのうち、表面静磁波
を利用した静磁波デバイスは、従来1GHz以上の周波
数帯で使用されており、この場合、(111)面方位の
磁性ガーネット単結晶膜を用いて良好な特性が得られて
いる。
Of these three types of modes, the magnetostatic wave device utilizing the surface magnetostatic wave is conventionally used in a frequency band of 1 GHz or higher. In this case, a magnetic garnet single crystal film having a (111) plane orientation is used. And good characteristics are obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】磁性ガーネット単結晶
膜を用いた静磁波については、図4に示すような静磁波
の規格化された周波数−規格化された内部磁界の関係
(たとえば、W.S.Ishak and K−K C
hang,Hewlett−Packard Journ
al,p.10−20,February,1985.
参照)により、静磁波の存在する領域を示すことができ
る。表面静磁波の周波数帯の上限値fおよび下限値f
は、次式(1),(2)および(3)で表される。 f=γ・4πMs(hi+0.5)・・・(1) f=γ・4πMs{hi(hi+1)}0.5 ・・・ (2) hi=Hi/4πMs・・・ (3) ただし、(1),(2)および(3)式において、γは
磁気回転比を、Hiは磁性ガーネット単結晶膜における
内部磁界を、4πMsは磁性ガーネット単結晶膜におけ
る飽和磁化を、それぞれ示す。
Regarding the magnetostatic wave using the magnetic garnet single crystal film, the relationship between the normalized frequency of the magnetostatic wave and the normalized internal magnetic field as shown in FIG. S. Ishak and K-K C
hang, Hewlett-Packard Journ
al, p. 10-20, February, 1985.
It is possible to indicate the region where the magnetostatic wave exists by the reference. Upper limit f h and lower limit f of the surface magnetostatic wave frequency band
1 is represented by the following equations (1), (2) and (3). f h = γ · 4πMs (hi + 0.5) ... (1) f 1 = γ · 4πMs {hi (hi + 1)} 0.5 ... (2) hi = Hi / 4πMs ... (3) , (1), (2) and (3), γ indicates a gyromagnetic ratio, Hi indicates an internal magnetic field in the magnetic garnet single crystal film, and 4πMs indicates saturation magnetization in the magnetic garnet single crystal film.

【0007】また、磁性ガーネット単結晶膜における内
部磁界Hiは、次式(4)で表される。 Hi=Hex−N・4πMs+Ha・・・ (4) ただし、(4)式において、Hexは外部から印加する
直流磁界を、Nは反磁界係数を、Haは異方性磁界を、
それぞれ表す。
The internal magnetic field Hi in the magnetic garnet single crystal film is expressed by the following equation (4). Hi = Hex−N · 4πMs + Ha (4) However, in the equation (4), Hex is a DC magnetic field applied from the outside, N is a demagnetizing factor, and Ha is an anisotropic magnetic field.
Respectively.

【0008】表面静磁波を利用した静磁波デバイスを作
製する場合は磁性ガーネット単結晶膜に平行に直流磁界
を印加するため、反磁界係数Nは0と近似される。した
がって、(4)式は、次式(5)に書き直すことができ
る。 Hi=Hex+Ha・・・ (5)
When a magnetostatic wave device utilizing surface magnetostatic waves is produced, a DC magnetic field is applied in parallel to the magnetic garnet single crystal film, so that the demagnetizing factor N is approximated to zero. Therefore, the equation (4) can be rewritten as the following equation (5). Hi = Hex + Ha ... (5)

【0009】ここで、(3)式および(5)式を(1)
式および(2)式に代入すると、次式(6)および
(7)が得られる。 f=γ(Hex+Ha+2πMs)・・・(6) f=γ{(Hex+Ha)(Hex+Ha+4πMs)}1/2 ・・・( 7)
Here, the equations (3) and (5) are converted into the equation (1).
Substituting into the equations and the equation (2), the following equations (6) and (7) are obtained. f h = γ (Hex + Ha + 2πMs) ... (6) f 1 = γ {(Hex + Ha) (Hex + Ha + 4πMs)} 1/2 ... (7)

【0010】たとえば、従来(111)面方位,厚み約
20μmのYFe12単結晶膜を用いて1GHz
以上の周波数帯で使用する表面静磁波デバイスについて
は、静磁波を伝搬させるのに必要な直流磁界は120
(Oe)以上であった。
For example, using a conventional Y 3 Fe 5 O 12 single crystal film having a (111) plane orientation and a thickness of about 20 μm, 1 GHz is used.
For the surface magnetostatic wave device used in the above frequency band, the DC magnetic field required to propagate the magnetostatic wave is 120
It was (Oe) or more.

【0011】最近、より低周波で動作する静磁波デバイ
スの需要が高まってきているが、そのような静磁波デバ
イスについては、(6)式および(7)式より、外部か
ら印加した直流磁界Hexを小さくすること、飽和磁化
4πMsを小さくすること、異方性磁界Haを小さくす
ることなどの対策をとる必要がある。
Recently, there is an increasing demand for magnetostatic wave devices that operate at lower frequencies. For such magnetostatic wave devices, from equations (6) and (7), a DC magnetic field Hex applied from the outside is used. Must be reduced, the saturation magnetization 4πMs should be reduced, and the anisotropic magnetic field Ha should be reduced.

【0012】しかしながら、外部から印加する直流磁界
Hexを小さくすると、具体的には直流磁界Hexが数
十(Oe)と非常に低い値にする必要があり、この結
果、磁性ガーネット単結晶膜を十分磁化できないこと、
低磁界損の影響がでてくることから、安定した特性を得
ることができなくなる。したがって、直流磁界Hexを
小さくする対策のみでは、より低周波での動作は困難で
ある。
However, when the direct-current magnetic field Hex applied from the outside is reduced, specifically, the direct-current magnetic field Hex needs to be set to a very low value of several tens (Oe). As a result, the magnetic garnet single crystal film is sufficiently formed. Not magnetizable,
Stable characteristics cannot be obtained because of the effect of low magnetic field loss. Therefore, it is difficult to operate at a lower frequency only by reducing the DC magnetic field Hex.

【0013】そこで、外部から印加した直流磁界Hex
を必要以上に小さくしないために、飽和磁化4πMsを
小さくする対策をとると、より低周波での動作は可能と
なるが、強磁性共鳴半値幅(ΔH)の増大による挿入損
失の大幅な増大がみられる。
Therefore, a DC magnetic field Hex applied from the outside is applied.
In order not to make the value unnecessarily small, if the saturation magnetization 4πMs is made small, the operation at a lower frequency becomes possible, but the insertion loss is significantly increased due to the increase in the ferromagnetic resonance half-value width (ΔH). Seen.

【0014】したがって、静磁波デバイスの特性に影響
を与えない程度に外部から印加した直流磁界Hexを小
さくする対策および飽和磁化4πMsを小さくする対策
をとれるばかりでなく、さらに異方性磁界Haを小さく
する対策をとれるような静磁波デバイス用材料が必要と
されている。
Therefore, in addition to taking measures to reduce the externally applied DC magnetic field Hex and the saturation magnetization 4πMs to the extent that they do not affect the characteristics of the magnetostatic wave device, the anisotropic magnetic field Ha is further reduced. There is a need for materials for magnetostatic wave devices that can take measures to prevent this.

【0015】それゆえに、この発明の主たる目的は、よ
り低周波で動作する特性の安定した表面静磁波モードの
静磁波デバイスを提供することである。
Therefore, a main object of the present invention is to provide a magnetostatic wave device of a surface magnetostatic wave mode which operates at a lower frequency and has stable characteristics.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明は、Feを含む
磁性ガーネット単結晶膜を有する静磁波デバイスにおい
て、表面静磁波を伝搬する方向における磁性ガーネット
単結晶膜の結晶軸方位が<100>軸方位であることを
特徴とする、静磁波デバイスである。
According to the present invention, in a magnetostatic wave device having a magnetic garnet single crystal film containing Fe, the crystal axis orientation of the magnetic garnet single crystal film in the direction of propagation of the surface magnetostatic wave is <100> axis. A magnetostatic wave device characterized by being azimuth.

【0017】磁性ガーネット単結晶膜は、面方位により
異方性磁界が変化し、磁化容易軸である<111>軸方
位が最も大きな異方性磁界を持ち、逆に<100>軸方
位は磁化困難軸であり最も小さい異方性磁界を持つ。し
たがって、表面静磁波を利用した静磁波デバイスにおい
て、より低い周波数で動作させるためには、膜面内に<
100>軸方位を含む面方位の磁性ガーネット単結晶膜
を用いて<100>軸方位に平行に外部から直流磁界を
印加し、(5)式における内部磁界のうちの異方性磁界
の寄与を小さくすればよいことになる。
In the magnetic garnet single crystal film, the anisotropic magnetic field changes depending on the plane orientation, and the <111> axis orientation, which is the easy axis of magnetization, has the largest anisotropic magnetic field, and conversely, the <100> axis orientation is magnetized. It is a hard axis and has the smallest anisotropic magnetic field. Therefore, in a magnetostatic wave device using surface magnetostatic waves, in order to operate at a lower frequency,
Using a magnetic garnet single crystal film having a plane orientation including the 100> axis orientation, a DC magnetic field is applied from the outside in parallel with the <100> axis orientation, and the contribution of the anisotropic magnetic field in the internal magnetic field in the equation (5) is It should be small.

【0018】しかし、本願発明者は、上記のような手法
によってではなく、磁化容易軸である<111>軸方位
に対して30〜50゜程度の角度を有する軸方位に平行
に外部から磁界を印加したときに、より低周波まで表面
静磁波モードの静磁波デバイスが動作することを見出
し、さらに、このような磁界を印加する軸方位を選定し
た場合、静磁波の伝搬方向がガーネット単結晶膜の面方
位によらず<100>軸方位であることを見出した。
However, the inventor of the present application does not use the above-described method, but applies a magnetic field from the outside in parallel with the axis direction having an angle of about 30 to 50 ° with respect to the <111> axis direction which is the easy axis of magnetization. It was found that the magnetostatic wave device in the surface magnetostatic wave mode operates to a lower frequency when applied, and when the axial direction for applying such a magnetic field is selected, the propagation direction of the magnetostatic wave is the garnet single crystal film. It was found that the orientation was <100> axis irrespective of the plane orientation.

【0019】[0019]

【作用】主面内に主面に対して平行な<100>軸方位
を有する磁性ガーネット単結晶膜を用いて、表面静磁波
を伝搬する方向における磁性ガーネット単結晶膜の結晶
軸方位を<100>軸方位にすることによって、1GH
z以下においても安定したフィルタ特性が得られる。
By using a magnetic garnet single crystal film having a <100> axis orientation parallel to the main surface within the main surface, the crystal axis orientation of the magnetic garnet single crystal film in the direction of propagation of the surface magnetostatic wave is <100. > 1GH by setting the axis direction
Stable filter characteristics can be obtained even at z or less.

【0020】[0020]

【発明の効果】この発明によれば、より低周波で動作す
る特性の安定した表面静磁波モードの静磁波デバイスが
得られる。
According to the present invention, it is possible to obtain a magnetostatic wave device of a surface magnetostatic wave mode having a stable characteristic which operates at a lower frequency.

【0021】この発明の上述の目的、その他の目的、特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】図1はこの発明の実施の形態の一
例を示す図解図である。図1に示す静磁波デバイス10
は、たとえば20mm×5mmの(110)面を主面と
するGdGa12(以下「GGG」と表す。)単
結晶基板12を含む。
FIG. 1 is an illustrative view showing one example of an embodiment of the present invention. Magnetostatic wave device 10 shown in FIG.
Includes a Gd 3 Ga 5 O 12 (hereinafter referred to as “GGG”) single crystal substrate 12 having, for example, a 20 mm × 5 mm (110) plane as a main surface.

【0023】GGG単結晶基板12の(110)面上に
は、Feを含むガーネット単結晶膜としてYIG単結晶
膜14が形成される。このYIG単結晶膜14は、その
(110)面が主面となるようにエピタキシャル成長さ
れる。この場合、YIG単結晶膜14の厚みは、たとえ
ば10μmに形成される。また、YIG単結晶膜14 冊状に形成される。
On the (110) plane of the GGG single crystal substrate 12, a YIG single crystal film 14 is formed as a garnet single crystal film containing Fe. The YIG single crystal film 14 is epitaxially grown so that the (110) plane becomes the main surface. In this case, the YIG single crystal film 14 is formed to have a thickness of 10 μm, for example. In addition, the YIG single crystal film 14 It is formed in a book shape.

【0024】ここで、YIG単結晶膜の作製方法の一例
について説明する。まず、溶質材料のFeおよび
と、溶媒材料のPbOおよびBとが混合
され、白金製坩堝の中に充填される。白金製坩堝の中に
充填された混合物は、結晶成長温度である1000℃以
上に加熱されて融液にされる。この融液は、900℃で
安定に保たれた後、この融液中にGGG単結晶基板が浸
漬される。このようにして、YIG単結晶膜がGGG単
結晶基板上で[110]軸方位にエピタキシャル成長さ
れる。YIG単結晶膜が成長したGGG単結晶基板は、
融液中から取り出されて室温まで冷却される。そして、
YIG単結晶膜が形成されたGGG単結 平行に5mmに短冊状に切り出される。
Here, an example of a method for producing a YIG single crystal film will be described. First, solute materials Fe 2 O 3 and Y 2 O 3 and solvent materials PbO and B 2 O 3 are mixed and filled in a platinum crucible. The mixture filled in the platinum crucible is heated to a crystal growth temperature of 1000 ° C. or higher to be a melt. The melt is kept stable at 900 ° C., and then the GGG single crystal substrate is immersed in the melt. In this way, the YIG single crystal film is epitaxially grown in the [110] axis direction on the GGG single crystal substrate. The GGG single crystal substrate on which the YIG single crystal film has grown is
It is taken out of the melt and cooled to room temperature. And
GGG single crystal with YIG single crystal film formed A 5 mm strip is cut in parallel.

【0025】YIG単結晶膜14上には、高周波信号の
入力用のトランスデューサ16aおよび出力用のトラン
スデューサ16bが、たとえば5mmの間隔を隔てて、
YI サ16aの一端には入力端子(図示せず)が接続され、
トランスデューサ16bの一端には出力端子が接続され
る。また、これらのトランスデューサ16aおよび16
bの他端は接地される。
On the YIG single crystal film 14, a transducer 16a for inputting a high frequency signal and a transducer 16b for outputting are arranged at a distance of 5 mm, for example.
YI An input terminal (not shown) is connected to one end of the
An output terminal is connected to one end of the transducer 16b. Also, these transducers 16a and 16
The other end of b is grounded.

【0026】次に、この静磁波デバイス10のフィルタ
特性について説明する。まず、この静磁波デバイス10
には、YIG単結晶膜14の主面である(110)面に
平行 が印加される。次に、高周波信号が、入力端子を介し
て、入力用のトランスデューサ16aに入力される。こ
の時、入力信号は、周波数が0.5〜5GHzとされ、
電力が1μWとされる。その結果、外部から印加される
直流磁界の強度に応じてフィルタ特性が得られる。この
時、表面静磁波MSSWは、YIG単結晶膜
Next, the filter characteristics of the magnetostatic wave device 10 will be described. First, this magnetostatic wave device 10
Is parallel to the (110) plane which is the main surface of the YIG single crystal film 14. Is applied. Next, the high frequency signal is input to the input transducer 16a via the input terminal. At this time, the frequency of the input signal is 0.5 to 5 GHz,
The electric power is set to 1 μW. As a result, filter characteristics are obtained according to the strength of the DC magnetic field applied from the outside. At this time, the surface magnetostatic wave MSSW is a YIG single crystal film.

【0027】また、この静磁波デバイス10と表面静磁
波を伝搬する方位を変えた静磁波デバイスとの特性を比
較するために、(110)面に平行に存在する低指数方
位で 波を伝搬する3種類の静磁波デバイスについても同様に
作製した。すなわち、( 切り出すなどして、3種類の静磁波デバイスを作製し
た。
Further, in order to compare the characteristics of the magnetostatic wave device 10 and the magnetostatic wave device in which the direction in which the surface magnetostatic wave is propagated is changed, in the low index azimuth direction parallel to the (110) plane. Similarly, three types of magnetostatic wave devices that propagate waves were manufactured. That is, ( Three types of magnetostatic wave devices were produced by cutting out.

【0028】そして、それらの4種類の静磁波デバイス
について外部から印加した直流磁界Hexの変化に対す
るフィルタ特性の中心周波数fの変化を調べた。その結
果を 静磁波デバイスについては、1GHz以下ではフィルタ
特性が得られなったが、 ついては、500MHzまで動作することが確認され
た。
Then, with respect to these four types of magnetostatic wave devices, changes in the center frequency f of the filter characteristics with respect to changes in the DC magnetic field Hex applied from the outside were examined. The result Regarding the magnetostatic wave device, the filter characteristic was not obtained at 1 GHz or less, As a result, it was confirmed to operate up to 500 MHz.

【0029】また、従来例との比較のために、(11
1)面を主面とするYIG単結晶膜を する静磁波デバイスのフィルタ特性についても図2のグ
ラフに示した。この静磁波デバイスについても、1GH
z以下での動作は確認できなかった。
For comparison with the conventional example, (11
1) A YIG single crystal film whose main surface is The graph of FIG. 2 also shows the filter characteristics of the magnetostatic wave device. This magnetostatic wave device is also 1 GH
The operation below z could not be confirmed.

【0030】次に、この発明の実施の形態の一例である
静磁波デバイス10がより低周波で動作する原因につい
て理論的に説明する。
Next, the reason why the magnetostatic wave device 10, which is an example of the embodiment of the present invention, operates at a lower frequency will be theoretically explained.

【0031】ガーネット構造を有する磁性単結晶膜すな
わち磁性ガーネット単結晶膜は、結晶対称性上の表記法
による立方晶の<111>軸に沿って、異方性エネルギ
が最も小さい状態となり、外部から磁界を印加しない場
合は、自発磁化はこの軸の方位に発生しやすい状態とな
っている。したがって、<111>軸は磁化容易軸と称
される。
A magnetic single crystal film having a garnet structure, that is, a magnetic garnet single crystal film is in a state where the anisotropic energy becomes the smallest along the <111> axis of the cubic crystal according to the notation on crystal symmetry, and the When no magnetic field is applied, spontaneous magnetization is likely to occur in the direction of this axis. Therefore, the <111> axis is referred to as the easy magnetization axis.

【0032】表面静磁波モードを用いて1GHz以下の
より低周波での動作をねらった場合、外部から印加した
直流磁界をより小さくする必要がある。外部から印加し
た直流磁界の大きさが非常に小さい状況下では、外部か
ら印加した直流磁界の方向と磁化容易軸との関係が無視
できなくなってくる。
When the surface magnetostatic wave mode is used to operate at a lower frequency of 1 GHz or less, it is necessary to make the DC magnetic field applied from the outside smaller. Under a situation where the magnitude of the DC magnetic field applied from the outside is very small, the relationship between the direction of the DC magnetic field applied from the outside and the easy axis cannot be ignored.

【0033】 xの方向からそれぞれ約35゜の角度を介して存在して
いる。そして、本願発明者は、自発磁化による磁化ベク
トルを合成した方向が、ガーネット構造を有する磁性単
結晶膜の磁化容易軸と等価になると考えた。すなわち、
磁化容易軸である 0]軸方位と一致している。
[0033] It exists at an angle of about 35 ° from the x direction. Then, the inventor of the present application considered that the direction in which the magnetization vector by the spontaneous magnetization was synthesized was equivalent to the easy axis of magnetization of the magnetic single crystal film having the garnet structure. That is,
It is the axis of easy magnetization 0] Axis azimuth matches.

【0034】 わらず、異方性エネルギは磁化容易軸よりも低い状態と
なっており、1GHz以下のより低周波での動作の原因
となっていると考えた。
[0034] Nevertheless, the anisotropic energy is in a state lower than the easy axis of magnetization, which is considered to be the cause of operation at a lower frequency of 1 GHz or less.

【0035】なお、上述の発明の実施の形態の一例では
(110)面を主面とする磁性ガーネット単結晶膜が用
いられているが、この発明では(110)面に限らず
(001)面を主面とする磁性ガーネット単結晶膜が用
いられてもよい。この場合も、 方位に平行に外部から直流磁界を印加し、[010]軸
方位を表面静磁波が伝搬する静磁波デバイスを作製した
ところ1GHz以下での動作を確認している。
Although the magnetic garnet single crystal film having the (110) plane as the main surface is used in the example of the embodiment of the invention described above, the invention is not limited to the (110) plane but the (001) plane. A magnetic garnet single crystal film whose main surface is may be used. Again, When a magnetostatic wave device in which a surface magnetostatic wave propagates in the [010] axis azimuth by applying a DC magnetic field from the outside in parallel to the azimuth direction, operation at 1 GHz or less has been confirmed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施の形態の一例を示す図解図であ
る。
FIG. 1 is an illustrative view showing one example of an embodiment of the present invention;

【図2】静磁波デバイスについて外部から印加した直流
磁界Hexの変化に対するフィルタ特性の中心周波数f
の変化を示すグラフである。
FIG. 2 is a center frequency f of a filter characteristic of a magnetostatic wave device with respect to a change in a DC magnetic field Hex applied from the outside.
6 is a graph showing a change in the graph.

【図3】(110)面方位の磁性ガーネット単結晶膜に
おいて、外部から印加した直流 ]軸方位との関係を示す図である。
FIG. 3 shows a direct current applied from the outside in a magnetic garnet single crystal film having a (110) plane orientation. ] It is a figure which shows the relationship with an axis direction.

【図4】静磁波の規格化された周波数−規格化された内
部磁界の関係および静磁波の存在する領域を示すグラフ
である。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a standardized frequency of a magnetostatic wave and a standardized internal magnetic field and a region where the magnetostatic wave exists.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 静磁波デバイス 12 GGG単結晶基板 14 YIG単結晶膜 16a,16b トランスデューサ Hex 直流磁界 MSSW 表面静磁波 10 Magnetostatic Wave Device 12 GGG Single Crystal Substrate 14 YIG Single Crystal Film 16a, 16b Transducer Hex DC Magnetic Field MSSW Surface Magnetostatic Wave

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Feを含む磁性ガーネット単結晶膜を有
する静磁波デバイスにおいて、 表面静磁波を伝搬する方向における前記磁性ガーネット
単結晶膜の結晶軸方位が<100>軸方位であることを
特徴とする、静磁波デバイス。
1. A magnetostatic wave device having a magnetic garnet single crystal film containing Fe, wherein a crystal axis direction of the magnetic garnet single crystal film in a direction of propagating a surface magnetostatic wave is a <100> axis direction. A magnetostatic wave device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2686584C1 (en) * 2018-07-25 2019-04-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук Controlled microwave signal coupler at magnetostatic waves

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RU2686584C1 (en) * 2018-07-25 2019-04-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук Controlled microwave signal coupler at magnetostatic waves

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