KR102608441B1 - 스핀파 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
일 실시예에 따른 스핀파 소자는, 마그논 도파관과, 상기 마그논 도파관의 일단을 가로지르도록 배치되어 상기 마그논 도파관에 스핀파를 제공하는 입력 안테나와, 상기 마그논 도파관의 타단을 가로지르도록 배치되어 상기 마그논 도파관을 진행하는 상기 스핀파를 검출하는 출력 안테나를 포함하고, 상기 마그논 도파관에는 상기 스핀파의 입력 지점과 상기 스핀파의 출력 지점 사이의 도파경로 상에 제 1 자구벽 및 제 2 자구벽이 형성되며, 상기 제 1 자구벽과 상기 제 2 자구벽의 거리에 의해 상기 스핀파의 투과율이 결정된다.
Description
본 발명은 스핀파의 전송 제어를 통해 정보를 처리하는 마그논 도파관을 구비한 스핀파 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 평행하게 마주보는 두 자구벽으로 구성된 마그논 간섭계를 이용한 스핀파 소자로, 두 자구벽간의 거리를 조절함으로 간섭계를 통과하는 마그논의 주파수를 변조하여 스핀파의 전송특성을 제어하는 마그논 결정 도파관을 구비한 스핀파 소자에 관한 것이다.
상보형 금속-산화물 반도체(Complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS)기술의 한계를 넘어서기 위해 전자전송을 이용하는 대신 스핀파(spin-wave)와 같은 준입자(quasi-particle)의 파동성을 이용하여 파동의 위상 및 밀도를 정보처리의 매개체로 사용하려는 연구가 진행되고 있다.
스핀파란 스핀들이 파동의 형태로 집단적인 거동을 하는 것을 일컫는 말이다. 강자성체(ferromagnets), 반강자성체(antiferromagnets), 페리자성체(ferrimagnets) 등의 자성체에 에너지를 가하면 자성체 내부의 스핀들은 세차 운동을 하며, 각각의 스핀들의 세차 운동은 쌍극자-쌍극자 상호작용(dipole-dipole interaction), 교환상호작용(exchange interaction)과 같은 스핀들 서로간의 자기적 상호작용에 의해 파동의 형태를 띠게 된다. 이 파동이 스핀파이다. 이러한 스핀파를 이용한 소자의 경우 전자의 이동으로 구동되는 CMOS 트랜지스터와 달리 전자의 이동이 필요하지 않으므로 줄열(Joule heating)로 인해 손실되는 에너지가 없어 저전력 논리 소자 제작이 가능하고, 빠른 구동속도와 소자 소형화의 장점이 있다.
한편, 메타물질은 주기적인 원자의 배열로 구성된 물질과 달리 인위적으로 서로 다른 특성을 갖는 재료를 주기적으로 배열하여 제작된 물질로 기존에 알려져 있는 물질이 가질 수 없는 특성이 발현될 수 있다. 그 중 마그논 결정은 서로 다른 자기적 특성을 갖는 물질을 주기적으로 배열하여 순수 자성체가 가질 수 없는 자기특성을 갖는 메타물질의 한 종류이다.
마그논 결정 내에서 스핀파의 금지대역 (특정 진동수를 갖는 스핀파는 마그논 결정을 통과할 수 없음; 전자구조 상 에너지 갭에 해당)이 형성될 수 있음이 알려져 있다. 종래의 마그논 결정은 기본적으로 물성이 다른 두 물질을 주기적으로 배열하거나, 스핀파가 전파되는 도파로의 모양을 주기적으로 변조시킨 형태이다. 여기에서 마그논 결정을 통해 전파되는 스핀파에는 두 자성물질 간 혹은 기하학적 변조구간 간의 계면에 주기적인 경계조건이 주어진다. 이에따라, 고체결정 내에서 주기적으로 배열되어 있는 원자로부터 전자의 금지대역이 형성되는 것과 같이 스핀파의 금지대역이 형성된다.
이러한 스핀파의 금지대역을 이용하여 CMOS 트랜지스터를 대체하기 위해서는, 외부 게이팅을 통해 금지대역 변조가 가능하여야 한다. CMOS 트랜지스터의 경우, 게이트 전압을 인가하여 소스-드레인 사이의 전자 이동을 제어하는 방식을 통해 높은 ON/OFF ratio를 얻는다. 그러나 종래의 마그논 결정에서와 같이 서로 다른 물성을 가지는 자성물질을 주기적으로 배열하거나, 스핀파가 전파되는 도파로의 모양을 주기적으로 변조하는 방식으로 마그논 결정이 제작되면 이에 따라 스핀파의 에너지 밴드가 고정되어 스핀파의 금지대역을 변조시킬 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 평행하게 배치된 두개의 자구벽을 이용하여 두 자구벽간 거리에 따른 스핀파의 금지대역을 용이하게 변조할 수 있는 스핀파 소자를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따르면, 마그논 도파경로 상에 형성한 두 개의 자구벽을 포함함으로써 두 자구벽간 거리에 따른 스핀파의 금지대역을 용이하게 변조할 수 있는 스핀파 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
제 1 관점에 따른 스핀파 소자는, 마그논 도파관과, 상기 마그논 도파관의 일단을 가로지르도록 배치되어 상기 마그논 도파관에 스핀파를 제공하는 입력 안테나와, 상기 마그논 도파관의 타단을 가로지르도록 배치되어 상기 마그논 도파관을 진행하는 상기 스핀파를 검출하는 출력 안테나를 포함하고, 상기 마그논 도파관에는 상기 스핀파의 입력 지점과 상기 스핀파의 출력 지점 사이의 도파경로 상에 제 1 자구벽 및 제 2 자구벽이 형성되며, 상기 제 1 자구벽과 상기 제 2 자구벽의 거리에 의해 상기 스핀파의 투과율이 결정된다.
제 2 관점에 따른 스핀파 소자의 제조 방법은, 기판 상에 마그논 도파관을 형성하는 단계와, 상기 마그논 도파관에 스핀파를 제공할 수 있는 입력 안테나와 상기 마그논 도파관을 진행하는 상기 스핀파를 검출할 수 있는 출력 안테나 중 상기 입력 안테나는 상기 마그논 도파관의 일단을 가로지르되 상기 출력 안테나는 상기 마그논 도파관의 타단을 가로지르도록 배치하는 단계를 포함하고, 상기 마그논 도파관에는 상기 스핀파의 입력 지점과 상기 스핀파의 출력 지점 사이의 도파경로 상에 제 1 자구벽 및 제 2 자구벽이 형성되며, 상기 제 1 자구벽과 상기 제 2 자구벽의 거리에 의해 상기 스핀파의 투과율이 결정된다.
제 3 관점에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체는, 상기 컴퓨터 프로그램이, 프로세서에 의해 실행되면, 기판 상에 마그논 도파관을 형성하는 단계와, 상기 마그논 도파관에 스핀파를 제공할 수 있는 입력 안테나와 상기 마그논 도파관을 진행하는 상기 스핀파를 검출할 수 있는 출력 안테나 중 상기 입력 안테나는 상기 마그논 도파관의 일단을 가로지르되 상기 출력 안테나는 상기 마그논 도파관의 타단을 가로지르도록 배치하는 단계를 포함하고, 상기 마그논 도파관에는 상기 스핀파의 입력 지점과 상기 스핀파의 출력 지점 사이의 도파경로 상에 제 1 자구벽 및 제 2 자구벽이 형성되며, 상기 제 1 자구벽과 상기 제 2 자구벽의 거리에 의해 상기 스핀파의 투과율이 결정되는, 상기 스핀파 소자의 제조 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함한다.
일 실시예에 따른 스핀파 소자 및 그 제조 방법에 의하면, 마그논 도파경로 상에 형성한 두 개의 자구벽을 포함함으로써 두 자구벽간 거리에 따른 스핀파의 금지대역을 용이하게 변조할 수 있다. 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀파 소자는 자기장과 전류를 조정하여 자구벽의 위치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 두 자구벽의 위치 조정을 통해 스핀파의 금지대역을 수 내지 수십 ㎓대로 넓은 영역에 대한 변조가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀파 소자의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀파 소자를 구성하는 마그논 도파관에 대한 일 예를 보인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀파 소자를 구성하는 마그논 도파관에 대한 다른 예를 보인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀파 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 스핀파 소자에 대하여 제 1 자구벽과 제 2 자구벽의 거리와 파수 및 투과율의 관계를 시뮬레이션을 통해 살펴본 결과이다.
도 7 및 도 8은 도 5 및 도 6과 동일한 시뮬레이션 환경에서 제 1 자구벽과 제 2 자구벽의 거리가 동일한 마그논 도파관에 대하여 공진 파수일 때와 비공진 파수일 때의 도파 거리의 변화에 대응하는 자화 퍼포먼스를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀파 소자를 구성하는 마그논 도파관에 대한 일 예를 보인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀파 소자를 구성하는 마그논 도파관에 대한 다른 예를 보인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀파 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 스핀파 소자에 대하여 제 1 자구벽과 제 2 자구벽의 거리와 파수 및 투과율의 관계를 시뮬레이션을 통해 살펴본 결과이다.
도 7 및 도 8은 도 5 및 도 6과 동일한 시뮬레이션 환경에서 제 1 자구벽과 제 2 자구벽의 거리가 동일한 마그논 도파관에 대하여 공진 파수일 때와 비공진 파수일 때의 도파 거리의 변화에 대응하는 자화 퍼포먼스를 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
또한, 명세서에서 사용되는 '부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA나 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부'들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀파 소자의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 스핀파 소자(100)는 마그논 도파관(110), 입력 안테나(120) 및 출력 안테나(130)를 포함하고, 기판(101)을 더 포함할 수 있다.
마그논 도파관(110)는 스핀파가 입력 안테나(120)로부터 제공되어 출력 안테나(130)에 의해 검출되기까지의 도파경로를 제공한다. 이러한 마그논 도파관(110)에는 스핀파의 입력 지점과 스핀파의 출력 지점 사이의 도파경로 상에 제 1 자구벽(111) 및 제 2 자구벽(112)이 형성되며, 제 1 자구벽(111)과 제 2 자구벽(112)의 거리(L)에 의해 스핀파의 투과율이 결정된다.
입력 안테나(120)는 마그논 도파관(110)의 일단을 가로지르도록 배치되어 마그논 도파관(110)에 스핀파를 제공한다. 이러한 스핀파 제공을 위해 입력 안테나(120)는 고주파 신호원(121)으로부터 신호를 제공받을 수 있다.
출력 안테나(130)는 마그논 도파관(110)의 타단을 가로지르도록 배치되어 마그논 도파관(110)를 진행하는 스핀파를 검출한다.
이러한 스핀파 소자(100)의 마그논 도파관(110)는 도 2에 나타낸 바와 같이 평면이방성을 갖는 자성체일 수 있다. 이 경우, 도파경로의 방향이 x축이고, 마그논 도파관(110)를 가로지르는 방향이 y축이며, 마그논 도파관(110)의 높이 방향이 z축이라 할 때, 마그논 도파관(110)는 제 1 자구벽(111)에 의해 좌방영역(113)과 중앙영역(114)으로 구분되되 제 2 자구벽(112)에 의해 중앙영역(114)과 우방영역(115)으로 구분되며, 좌방영역(113)과 우방영역(115)은 x축 방향으로 자화되고, 중앙영역(114)은 -x축 방향으로 자화되며, 제 1 자구벽(111)은 y축 방향으로 자화되고, 제 2 자구벽(112)은 -y축 방향으로 자화된다.
또는, 스핀파 소자(100)의 마그논 도파관(110)는 도 3에 나타낸 바와 같이 수직이방성을 갖는 자성체일 수 있다. 이 경우, 도파경로의 방향이 x축이고, 마그논 도파관(110)를 가로지르는 방향이 y축이며, 마그논 도파관(110)의 높이 방향이 z축이라 할 때, 마그논 도파관(110)는 제 1 자구벽(111)에 의해 좌방영역(113)과 중앙영역(114)으로 구분되되 제 2 자구벽(112)에 의해 중앙영역(114)과 우방영역(115)으로 구분되며, 좌방영역(113)과 우방영역(115)은 z축 방향으로 자화되고, 중앙영역(114)은 -z축 방향으로 자화되며, 제 1 자구벽(111)은 x축 방향으로 자화되고, 제 2 자구벽(112)은 -x축 방향으로 자화된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀파 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 예를 들어, 스핀파 소자의 제조는 공정챔버 및 그 제어장치에 의해 수행될 수 있다. 제어장치는 스핀파 소자의 제조 방법을 구성하는 각 단계를 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있는 마이크로프로세서를 포함하여 구현될 수 있고, 각 단계에 맞추어 공정챔버의 조건을 변경하면서 스핀파 소자를 제조할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 기판(101) 상에 마그논 도파관(110)을 형성한다. 예를 들어, 마그논 도파관(110)은 강자성체, 반강자성체, 페리자성체 등의 자성체를 포함하여 형성할 수 있다(S410).
그리고, 마그논 도파관(110) 상에 금속층을 형성한다. 예를 들어, 금속층은 증착공정을 통해 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다(S420).
다음으로, 입력 안테나(120) 및 출력 안테나(130)의 설계정보에 맞춰진 식각 마스크 패턴을 금속층의 상부에 형성하고, 식각 마스크 패턴이 형성된 금속층에 대한 식각공정을 통해 금속층의 상부에 입력 안테나(120) 및 출력 안테나(130)를 배치한다. 입력 안테나(120)는 마그논 도파관(110)의 일단을 가로지르도록 배치하고, 출력 안테나(130)는 마그논 도파관(110)의 타단을 가로지르도록 배치한다(S430).
아울러, 도 4를 참조하여 설명한 바와 같은 제조 방법에 의해 제조된 스핀파 소자(100)의 마그논 도파관(110)에 대해 도 2 또는 도 3에 나타낸 바와 같은 자화 특성을 갖도록 하는 자화공정을 수행할 필요가 있다. 예를 들어, 공지의 자화공정을 통해 마그논 도파관(110)을 자화시킬 수 있고, 이러한 자화공정은 마그논 도파관(110)을 형성한 이후라면 언제든지 수행할 수 있다. 이러한 자화공정이 수행된 마그논 도파관(110)에는 스핀파의 입력 지점과 스핀파의 출력 지점 사이의 도파경로 상에 제 1 자구벽(111) 및 제 2 자구벽(112)이 형성되며, 제 1 자구벽(111)과 제 2 자구벽(112)의 거리에 의해 스핀파의 투과율이 결정된다.
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 스핀파 소자(100)는 고주파 신호원(121)을 통해 입력 안테나(120)에 교류전류를 인가하면 인가된 교류전류에 해당하는 주파수의 자기장이 형성되고, 형성된 자기장에 대응하는 스핀파가 마그논 도파관(110)에 형성된다. 그리고, 마그논 도파관(110)의 제 1 자구벽(111)과 제 2 자구벽(112)은 광학에서 두 개의 거울을 이용해 패브리-페로(Fabry-Perot) 간섭계를 형성하는 경우와 비교할 때 제 1 자구벽(111)과 제 2 자구벽(112)이 스핀파의 대부분을 반사하는 반사체(광학 패브리-페로 간섭계의 거울에 대응함)의 역할을 수행함으로써 마그논 도파관(110) 또한 패브리-페로 간섭계를 형성하고, 마그논 도파관(110)을 투과한 스핀파는 출력 안테나(130)를 통해 검출된다. 이러한 스핀파 소자(100)는 제 1 자구벽(111)과 제 2 자구벽(112)의 거리와 파수(혹은 주파수)의 함수로 나타낼 수 있는 위상차에 따라 완전히 투과되기도 하고 최소로 투과되기도 한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 스핀파 소자(100)에 대하여 제 1 자구벽(111)과 제 2 자구벽(112)의 거리(L)와 파수, nm] 및 투과율(T)의 관계를 시뮬레이션을 통해 살펴본 결과로서, 도 5는 거리(L)가 60nm인 경우이고, 도 6은 거리(L)가 30nm인 경우이다. 도 5 및 도 6의 시뮬레이션에 사용된 파라미터로서, 포화자화는 이고, 교환결합상수는 이며, 수직이방성계수는 이고, 감쇠계수는 이다. 이러한 도 5 및 도 6의 결과를 통해, 제 1 자구벽(111)과 제 2 자구벽(112)의 거리(L)를 조절하면 투과율을 변화시킬 수 있음을 알 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 5 및 도 6과 동일한 시뮬레이션 환경에서 제 1 자구벽(111)과 제 2 자구벽(112)의 거리(L)가 60nm로서 동일한 마그논 도파관(110)에 대하여 공진 파수(=0.0548)일 때와 비공진 파수(=0.057)일 때의 도파 거리(x)의 변화에 대응하는 자화 퍼포먼스(M)를 나타낸 것이다. 도 7 및 도 8을 통해, 공진 파수일 때에 높은 투과율을 나타내고, 비공진 파수일 때에 낮은 투과율을 나타낸 것을 알 수 있다. 자화 퍼포먼스(M)의 하강구간이 제 1 자구벽(111)을 투과할 때이고, 자화 퍼포먼스(M)의 상승구간이 제 2 자구벽(112)을 투과할 때이다.
한편, 전술한 일 실시예에 따른 스핀파 소자의 제조 방법에 포함된 각각의 단계는, 이러한 단계를 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에서 구현될 수 있다.
또한, 스핀파 소자를 제조할 수 있는 공정챔버 및 그 제어장치는 스핀파 소자의 제조 방법의 구성하는 각 단계를 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있는 마이크로프로세서를 포함하여 구현될 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀파 소자 및 그 제조 방법에 의하면, 마그논 도파경로 상에 형성한 두 개의 자구벽을 포함함으로써 두 자구벽간 거리에 따른 스핀파의 금지대역을 용이하게 변조할 수 있다. 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀파 소자는 자기장과 전류를 조정하여 자구벽의 위치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 두 자구벽의 위치 조정을 통해 스핀파의 금지대역을 수 내지 수십 ㎓대로 넓은 영역에 대한 변조가 가능하다.
본 발명에 첨부된 각 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장된 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 스핀파 소자
101: 기판
110: 마그논 도파관
120: 입력 안테나
130: 출력 안테나
101: 기판
110: 마그논 도파관
120: 입력 안테나
130: 출력 안테나
Claims (7)
- 마그논 도파관과,
상기 마그논 도파관의 일단을 가로지르도록 배치되어 상기 마그논 도파관에 스핀파를 제공하는 입력 안테나와,
상기 마그논 도파관의 타단을 가로지르도록 배치되어 상기 마그논 도파관을 진행하는 상기 스핀파를 검출하는 출력 안테나를 포함하고,
상기 마그논 도파관에는 상기 스핀파의 입력 지점과 상기 스핀파의 출력 지점 사이의 도파경로 상에 제 1 자구벽 및 제 2 자구벽이 형성되며, 상기 제 1 자구벽과 상기 제 2 자구벽의 거리에 의해 상기 스핀파의 투과율이 결정되고, 상기 제1 자구벽 및 상기 제2 자구벽 각각의 위치는 조정 가능한,
스핀파 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 마그논 도파관은, 평면이방성을 갖는 자성체인
스핀파 소자. - 제 2 항에 있어서,
상기 도파경로의 방향이 x축이고, 상기 마그논 도파관을 가로지르는 방향이 y축이며, 상기 마그논 도파관의 높이 방향이 z축이고, 상기 마그논 도파관은 상기 제 1 자구벽에 의해 좌방영역과 중앙영역으로 구분되되 상기 제 2 자구벽에 의해 상기 중앙영역과 우방영역으로 구분되며,
상기 좌방영역과 상기 우방영역은 x축 방향으로 자화되고, 상기 중앙영역은 -x축 방향으로 자화되며, 상기 제 1 자구벽은 y축 방향으로 자화되고, 상기 제 2 자구벽은 -y축 방향으로 자화된
스핀파 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 마그논 도파관은, 수직이방성을 갖는 자성체인
스핀파 소자. - 제 4 항에 있어서,
상기 도파경로의 방향이 x축이고, 상기 마그논 도파관을 가로지르는 방향이 y축이며, 상기 마그논 도파관의 높이 방향이 z축이고, 상기 마그논 도파관은 상기 제 1 자구벽에 의해 좌방영역과 중앙영역으로 구분되되 상기 제 2 자구벽에 의해 상기 중앙영역과 우방영역으로 구분되며,
상기 좌방영역과 상기 우방영역은 z축 방향으로 자화되고, 상기 중앙영역은 -z축 방향으로 자화되며, 상기 제 1 자구벽은 x축 방향으로 자화되고, 상기 제 2 자구벽은 -x축 방향으로 자화된
스핀파 소자. - 스핀파 소자의 제조 방법으로서,
기판 상에 마그논 도파관을 형성하는 단계와,
상기 마그논 도파관에 스핀파를 제공할 수 있는 입력 안테나와 상기 마그논 도파관을 진행하는 상기 스핀파를 검출할 수 있는 출력 안테나 중 상기 입력 안테나는 상기 마그논 도파관의 일단을 가로지르되 상기 출력 안테나는 상기 마그논 도파관의 타단을 가로지르도록 배치하는 단계를 포함하고,
상기 마그논 도파관에는 상기 스핀파의 입력 지점과 상기 스핀파의 출력 지점 사이의 도파경로 상에 제 1 자구벽 및 제 2 자구벽이 형성되며, 상기 제 1 자구벽과 상기 제 2 자구벽의 거리에 의해 상기 스핀파의 투과율이 결정되고, 상기 제1 자구벽 및 상기 제2 자구벽 각각의 위치는 조정 가능한,
스핀파 소자의 제조 방법. - 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
기판 상에 마그논 도파관을 형성하는 단계와, 상기 마그논 도파관에 스핀파를 제공할 수 있는 입력 안테나와 상기 마그논 도파관을 진행하는 상기 스핀파를 검출할 수 있는 출력 안테나 중 상기 입력 안테나는 상기 마그논 도파관의 일단을 가로지르되 상기 출력 안테나는 상기 마그논 도파관의 타단을 가로지르도록 배치하는 단계를 포함하고, 상기 마그논 도파관에는 상기 스핀파의 입력 지점과 상기 스핀파의 출력 지점 사이의 도파경로 상에 제 1 자구벽 및 제 2 자구벽이 형성되며, 상기 제 1 자구벽과 상기 제 2 자구벽의 거리에 의해 상기 스핀파의 투과율이 결정되고, 상기 제1 자구벽 및 상기 제2 자구벽 각각의 위치는 조정 가능한, 상기 스핀파 소자의 제조 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는
컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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| KR1020210154520A KR102608441B1 (ko) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 스핀파 소자 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020210154520A KR102608441B1 (ko) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 스핀파 소자 및 그 제조 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101926963B1 (ko) * | 2017-02-22 | 2019-03-07 | 고려대학교 산학협력단 | 반대칭 교환상호작용의 공간적 변조를 이용한 마그논 결정을 가진 스핀파 소자 |
-
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