PL63517B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 20.XI.1971 63517 KI. 21 g, 41/00 MKP H 03 b, 7/14 ftllUOTEKA Twórca wynalazku: Sylwester Kaliski Wlasciciel patentu: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jaroslawa Dab¬ rowskiego, Warszawa (Polska) Sposób otrzymywania oscylacji spontanicznych sprezysto-spinowych w ukladach ferromagnetopiezopólprzewodnikowych Przedmiotem wynalazku jest sposób generowa¬ nia spotanicznych oscylacji sprezysto-spinowych w ukladach ferromagnetopiezopólprzewodnikowych.Znany jest sposób generowania spontanicznych oscylacji sprezystych w krysztale piezopólprze- wodnikowym, do którego przyklada sie stale na¬ piecie elektryczne wywolujace w nim strumien dryfujacych elektronów, który przy predkosci kry¬ tycznej wzmacnia spontaniczne oscylacje w krysz¬ tale o czestotliwosciach równych czestotliwosciom drgan wlasnych krzysztalu.Sposób ten jest jednak ograniczony do oscyla¬ cji poprzecznych i podluznych.Znany jest sposób otrzymywania spontanicznych oscylacji powierzchniowych fal sprezystych w plytce z krysztalu piezopólprzewodnikowego, w którym przez naswietlenie wytwarza sie cienka przypowierzchniowa warstwe pólprzewodzaca. W warstwie pod wplywem przylozonego stalego na¬ piecia wytwarza sie strumien dryfujacych elek¬ tronów, który przy krytycznej predkosci dryfu wzmacnia oscylacje spontaniczne powierzchnio¬ wych fal sprezystych powstajace w krysztale, w którym zapewnione jest pelne odbicie fali od kra¬ wedzi plytki przez zrealizowanie warunków brze¬ gowych typu Sommerfelda.Celem wynalazku jest otrzymanie uwielokrot- nionych oscylacji sprezysto-spinowych o czestotli¬ wosciach od kilkuset do kilku tysiecy megaherców 10 15 20 25 przez wykorzystanie efektu krytycznej predkosci dryfu elektronów i wykorzystanie wewnetrznego mechanizmu sprzezenia sprezysto-spinowego w krysztalach ferromagnetycznych.Cel ten osiagnieto dzieki temu, ze zastosowano uklad majacy jednoczesnie wlasnosci ferromagne¬ tyczne i piezopólprzewodnikowe.Istota wynalazku polega na tym, ze w ukladzie ferromagnetopiezopólprzewodnikowym zlozonym z krysztalu ferromagnetycznego i warstwy krysztalu piezopólprzewodnikowego do warstwy pólprze¬ wodnikowej poprzez styki omowe przyklada sie stale napiecie elektryczne, które wytwarza strumien dryfujacych elektronów w warstwie.W krysztale ferromagnetycznym, w którym za¬ pewnione jest pelne odbicie fal powierzchniowych od krawedzi krysztalu przez spelnienie warunków brzegowych typu Sommerfelda, samowzbudne oscy¬ lacje powierzchniowe sprezysto-spinowe wytwa¬ rzaja w warstwie pólprzewodnikowej poprzez styk mechaniczny miedzy krysztalem a warstwa, fale sprezyste wywolujace w niej pole piezoelektrycz¬ ne. Przy krytycznej predkosci dryfu elektronów na¬ stepuja w wyniku piezoefektu wzmocnienia oscy¬ lacji sprezystych w warstwie, a te z kolei uwie- lokrotniaja oscylacje sprezysto-spinowe w krysz¬ tale. Sprzezenie sprezysto-spinowe powodujace na¬ rastanie oscylacji spinowych jest najwieksze w warunkach rezonansu spinowo-akustycznego, któ¬ ry osiaga sie przez umieszczenie krysztalu w sta- 63 51763 517 3 lym polu magnetycznym, o wartosci okreslonej parametrami ukladu.W celu otrzymania poprzecznych oscylacji spon¬ tanicznych sprezysto-spinowych mozna stosowac monolityczny krysztal ferromagnetopiezopólprze- wodnikowy, w którym ruchliwosc elektronów po¬ siada wartosc, pozwalajaca uzyskac predkosc kry¬ tyczna. Z uwagi na brak tego typu krysztalów o wystarczajacej ruchliwosci, uklad mozna zreali¬ zowac przez nalozenie na siebie na przemian Warstw krysztalu ferromagnetycznego i pólprze¬ wodnikowego o grubosci plytki mniejszej od za¬ danej dlugosci fali. Sposób dzialania ukladu jest analogiczny do ukladu dla oscylacji powierzchnio¬ wych.Sposób wedlug wynalazku zostanie objasniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia przyklad wykonania ukladu zlozonego z plytki z granatu zelazo-itrowego i przypo¬ wierzchniowej warstwy pólprzewodnikowej z siarczku kadmu dla otrzymania powierzchnio¬ wych oscylacji spontanicznych, a fig. 2 przedsta¬ wia przyklad wykonania ukladu zlozonego z na przemian nalozonych warstw z granatu zelazo-itro¬ wego i siarczku kadmu dla otrzymania oscylacji poprzecznych.Powstajace pod wplywem fluktuacji termicznych powierzchniowe oscylacje spontaniczne sprezysto- -spinowe (fig. 1) i w plytce 1 wytwarzaja w war- . stwie pólprzewodzacej 2, oscylacje sprezyste, któ¬ re wytwarzaja pole piezoelektryczne modulujace strumien dryfujacych elektronów w warstwie 2, wytworzony przez napiecie stale ze zródla 4, przy¬ lozone do tej warstwy przez styki omowe 3.Przy krytycznej predkosci dryfu poprzez piezo- efekt nastepuje wzmocnienie oscylacji sprezystych w warstwie (2), które z kolei wzmacniaja oscyla¬ cje sprezyste w plytce (1). W przypadku otrzyma¬ nia poprzecznych oscylacji sprezysto-spinowych (fig. 2) stale napiecie ze zródla 4, poprzez styki omowe 3 przyklada sie do bocznych powierzchni wielowarstwowego ukladu. W warunkach gdy uklad znajduje sie w rezonansie spinowo-akustycz- nym, co osiaga sie przez umieszczenie ukladu w stalym polu magnetycznym, okreslonym parame¬ trami ukladu, nastepuje uwielokrotnieniie oscylacji spinowych.Otrzymanie oscylacji o zadanej czestotliwosci uzyska sie przez zapewnienie pelnego odbicia od krawedzi granicznych, a wiec przez spelnienie 10 15 20 25 30 35 40 45 50 warunków brzegowych typu Sommerfelda w przy¬ padku oscylacji powierzchniowych, a w przypad¬ ku oscylacji poprzecznych przez zapewnienie pel¬ nego odbicia od powierzchni prostopadlych do kie¬ runku rozchodzenia sie fal sprezysto-spinowych.Warstwa pólprzewodnikowa moze byc nalozona na plytke mechanicznie lub epitaksjalnie.Dla otrzymania oscylacji powierzchniowych wy¬ starczajace jest chlodzenie naturalne ukladu, dla oscylacji poprzecznych mozna stosowac dodatko¬ we chlodzenie, przez co zapewni sie ciagla prace ukladu. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania oscylacji spontanicznych sprezysto-spinowych w ukladach ferromagnetopie- zopólprzewodnikowych, znamienny tym, ze w plyt¬ ce z krysztalu ferromagnetycznego, na który nalo¬ zona jest warstwa pólprzewodnikowa dla otrzy¬ mania oscylacji powierzchniowych do warstwy pól¬ przewodnikowej poprzez styki omowe przyklada sie stale napiecie elektryczne, które wytwarza w warstwie pólprzewodnikowej strumien dryfuja¬ cych elektronów, który jest modulowany polem piezoelektrycznym wytworzonym przez oscylacje sprezyste w warstwie wywolane przez oscylacje powierzchniowe w krysztale ferromagnetycznym i przy krytycznej predkosci dryfu strumienia wzmacnia oscylacje sprezyste w warstwie piezo- pólprzewodnikowej, które z kolei wzmacniaja oscy¬ lacje sprezyste w krysztale ferromagnetycznym i gdy uklad znajduje sie w stanie rezonansu spi- nowo-akustycznego, co osiaga sie przez umiesz¬ czenie ukladu w stalym polu magnetycznym, któ¬ rego wartosc jest okreslona parametrami ukladu poprzez sprzezenie sprezysto-spinowe nastepuje uwielokrotnienie oscylacji spinowych, przy czym rozmiary plytki zapewniaja calkowite odbicie oscy¬ lacji powierzchniowych o zadanej czestotliwosci od krawedzi plytki przez spelnienie warunków brzegowych typu Sommerfelda.

2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze dla otrzymania oscylacji poprzecznych w ukladzie zlozonym z na przemian lezacych warstw z krysz¬ talu ferromagnetycznego i pólprzewodnikowego stale napiecie elektryczne przyklada sie do po¬ wierzchni bocznych ukladu, którego rozmiary za¬ pewniaja pelne odbicie fali od powierzchni pro¬ stopadlych do kierunku jej rozchodzenia. ZF „Ruch" W-wa, zam. 900-71, nakl. 250 egz. Fig.2 Dokonano dwóch poprawek PL PL