RU2762383C1 - Ac rectifier with non-collinear magnetization - Google Patents

Ac rectifier with non-collinear magnetization Download PDF

Info

Publication number
RU2762383C1
RU2762383C1 RU2021119369A RU2021119369A RU2762383C1 RU 2762383 C1 RU2762383 C1 RU 2762383C1 RU 2021119369 A RU2021119369 A RU 2021119369A RU 2021119369 A RU2021119369 A RU 2021119369A RU 2762383 C1 RU2762383 C1 RU 2762383C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetization
layer
ferromagnetic
heterostructure
plane
Prior art date
Application number
RU2021119369A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Николаевич Скирдков
Иван Леонидович Киндяк
Георгий Андреевич Кичин
Константин Анатольевич Звездин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью «Новые спинтронные технологии» (ООО «НСТ»)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью «Новые спинтронные технологии» (ООО «НСТ») filed Critical Общество с ограниченной ответственностью «Новые спинтронные технологии» (ООО «НСТ»)
Priority to RU2021119369A priority Critical patent/RU2762383C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2762383C1 publication Critical patent/RU2762383C1/en
Priority to PCT/RU2022/000194 priority patent/WO2023277728A2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10—Magnetoresistive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
    • H01F10/3254—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the spacer being semiconducting or insulating, e.g. for spin tunnel junction [STJ]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861—Diodes
    • H01L29/88—Tunnel-effect diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
    • H01F10/3268—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn
    • H01F10/3272—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn by use of anti-parallel coupled [APC] ferromagnetic layers, e.g. artificial ferrimagnets [AFI], artificial [AAF] or synthetic [SAF] anti-ferromagnets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
    • H01F10/3295—Spin-exchange coupled multilayers wherein the magnetic pinned or free layers are laminated without anti-parallel coupling within the pinned and free layers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

FIELD: spintronics.SUBSTANCE: invention relates to the field of spintronics, namely, to broadband AC rectifiers made on the basis of a spin diode in the form of a heterostructure with a tunnel magnetic junction. The effect is achieved due to the fact that the specified heterostructure contains sequentially located first ferromagnetic layer with magnetization mrl, tunneling non-magnetic layer and the second ferromagnetic layer with magnetization mfl. The magnetization vectors mrland mflare noncollinear, but lie in the plane of the corresponding layers. In this case, the implementation of the heterostructure makes it possible to implement rectification in a nonresonant mode.EFFECT: simplification of rectifier manufacturing.4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области спинтроники, а именно, к широкополосным выпрямителям переменного тока, выполненным на основе спинового диода в виде гетероструктуры с туннельным магнитным переходом.The invention relates to the field of spintronics, namely, to broadband AC rectifiers made on the basis of a spin diode in the form of a heterostructure with a tunnel magnetic junction.

Из уровня техники известен спиновый диод на базе гетероструктуры, содержащей последовательно расположенные первый ферромагнитный слой с намагниченностью, лежащей в его плоскости, туннельный немагнитный слой и второй ферромагнитный слой с намагниченностью, неколлинеарной намагниченности первого ферромагнитного слоя и расположенной под углом к вертикальной оси гетероструктуры, который может быть использован для выпрямления переменного тока (см. патент US8860159, кл. H01L29/82, опубл. 14.10.2014). Выпрямление в таком диоде реализуется за счет высокоамплитудной внеплоскостной прецессии намагниченности. Недостатками известного устройства является сложность практической реализации, поскольку для достижения упомянутой внеплоскостной прецессии намагниченности требуется либо наличие перпендикулярного плоскости диода магнитного поля, либо наличие перпендикулярной магнитной анизотропии в свободном слое. Причем величины таких перпендикулярного поля или анизотропии должны подбираться так, чтобы они были сопоставимы с полем размагничивания свободного ферромагнитного слоя. В результате в случае реализации внеплоскостной прецессии намагниченности за счет перпендикулярного поля требуется использовать поля с напряженностью порядка 4πMS, где MS – намагниченность насыщения свободного слоя, что для типичных ферромагнетиков можно оценить более чем в 1 Тл. Практическая сложность получения таких больших полей ограничивает возможность применения упомянутого выпрямителя. Для случая же достижения внеплоскостной прецессии намагниченности за счет перпендикулярной магнитной анизотропии в свободном слое требуется очень точный контроль толщины свободного слоя (с точностью превосходящей 0.1 нм), а также условий производства диода (температура и время отжига и т.п.). В результате существенно возрастает сложность и стоимость производства подобного устройства.A spin diode based on a heterostructure is known from the prior art, containing a first ferromagnetic layer in series with a magnetization lying in its plane, a tunnel non-magnetic layer and a second ferromagnetic layer with a magnetization, non-collinear magnetization of the first ferromagnetic layer and located at an angle to the vertical axis of the heterostructure, which can be used for rectifying alternating current (see patent US8860159, class H01L29 / 82, publ. 14.10.2014). Rectification in such a diode is realized due to high-amplitude out-of-plane magnetization precession. The disadvantages of the known device are the complexity of practical implementation, since to achieve the above-mentioned out-of-plane precession of magnetization requires either the presence of a magnetic field perpendicular to the plane of the diode, or the presence of perpendicular magnetic anisotropy in the free layer. Moreover, the values of such a perpendicular field or anisotropy should be selected so that they are comparable to the demagnetization field of a free ferromagnetic layer. As a result, in the case of out-of-plane magnetization precession due to the perpendicular field, it is necessary to use fields with an intensity of the order of 4πM S , where M S is the saturation magnetization of the free layer, which for typical ferromagnets can be estimated at more than 1 T. The practical difficulty of obtaining such large fields limits the applicability of the said rectifier. For the case of achieving out-of-plane magnetization precession due to the perpendicular magnetic anisotropy in the free layer, very precise control of the free layer thickness (with an accuracy exceeding 0.1 nm) is required, as well as the conditions of diode production (temperature and time of annealing, etc.). As a result, the complexity and cost of manufacturing such a device increases significantly.

Технической проблемой является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в упрощении изготовления выпрямителя. Поставленная проблема решается, а технический результат достигается тем, что в выпрямителе переменного тока на базе гетероструктуры, содержащей последовательно расположенные первый ферромагнитный слой с намагниченностью mrl, туннельный немагнитный слой и второй ферромагнитный слой с намагниченностью mfl, неколлинеарной намагниченности mrl, гетероструктура выполнена таким образом, что указанные векторы намагниченности лежат в плоскости соответствующих слоёв, а выпрямление реализуется в нерезонансном режиме. Указанные векторы намагниченности mrl и mfl предпочтительно образуют угол не менее 5° и не более 175°, а соответствующая ширина полосы выпрямления составляет не менее 0.5 ГГц. По меньшей мере, один из ферромагнитных слоёв может выполнен составным из нескольких подслоёв различных ферромагнитных материалов. Намагниченность, по меньшей мере, одного из ферромагнитных слоёв может быть зафиксирована за счет обменного взаимодействия со слоем антиферромагнетика или ферромагнетика, за счёт магнитостатического взаимодействия с, по меньшей мере, одним дополнительным ферромагнитным слоем, посредством установки внешнего источника магнитного поля, путём формирования магнитной анизотропии в плоскости указанного слоя и/или путём формирования геометрической анизотропии указанного слоя.The technical problem is the elimination of these disadvantages. The technical result consists in simplifying the manufacture of the rectifier. The problem posed is solved, and the technical result is achieved by the fact that in an alternating current rectifier based on a heterostructure containing in series a first ferromagnetic layer with magnetization m rl , a tunnel non-magnetic layer and a second ferromagnetic layer with magnetization m fl , non-collinear magnetization m rl , the heterostructure is made as follows in such a way that the indicated magnetization vectors lie in the plane of the corresponding layers, and the rectification is realized in a nonresonant mode. Said magnetization vectors m rl and m fl preferably form an angle of not less than 5 ° and not more than 175 °, and the corresponding rectification bandwidth is not less than 0.5 GHz. At least one of the ferromagnetic layers can be made up of several sublayers of different ferromagnetic materials. The magnetization of at least one of the ferromagnetic layers can be fixed due to the exchange interaction with the antiferromagnet or ferromagnet layer, due to the magnetostatic interaction with at least one additional ferromagnetic layer, by installing an external source of the magnetic field, by the formation of magnetic anisotropy in plane of the specified layer and / or by forming the geometric anisotropy of the specified layer.

На фиг.1 схематически представлено взаимное расположение векторов намагниченности mfl и mrl на виде сверху;Figure 1 schematically shows the relative position of the magnetization vectors m fl and m rl in a top view;

на фиг.2, 3 - структура слоёв предлагаемого устройства в нескольких возможных реализациях (стрелками изображены намагниченности соответствующих слоёв);figure 2, 3 - the structure of the layers of the proposed device in several possible implementations (arrows show the magnetization of the corresponding layers);

на фиг.4 - характерный график зависимости величины выпрямленного напряжения от частоты исходного переменного тока.figure 4 is a characteristic graph of the dependence of the magnitude of the rectified voltage on the frequency of the original alternating current.

В простейшем варианте (фиг.2) предлагаемый выпрямитель представляет собой гетероструктуру, образованную следующими последовательно расположенными слоями:In the simplest version (figure 2), the proposed rectifier is a heterostructure formed by the following sequentially located layers:

1 - подложка,1 - substrate,

2 - нижний электрод, включающий в себя дополнительные технические слои (на чертежах не показаны);2 - the lower electrode, which includes additional technical layers (not shown in the drawings);

3 - фиксирующий слой;3 - fixing layer;

4 - первый ферромагнитный слой с намагниченностью mrl;4 - the first ferromagnetic layer with magnetization m rl ;

5 - туннельный немагнитный слой;5 - tunnel non-magnetic layer;

6 - второй ферромагнитный слой с намагниченностью mfl;6 - second ferromagnetic layer with magnetization m fl ;

7 - верхний электрод, включающий в себя дополнительные технические слои (на чертежах не показаны).7 - the upper electrode, which includes additional technical layers (not shown in the drawings).

Фиксирующий слой 3 за счет обменного и/или магнитостатического взаимодействия фиксирует намагниченность mrl первого ферромагнитного слоя 4 и может быть полностью выполнен из одного антиферромагнетика (фиг.2), например, PtMn и IrMn с различной пропорцией между элементами. В другом варианте данный слой может состоять из нескольких подслоев (фиг.3): антиферромагнитного подслоя 8 из PtMn или IrMn с различной пропорцией между элементами, ферромагнитного подслоя 9 из CoFe или CoFeB с различной пропорцией между элементами и рутениевого (Ru) подслоя 10.The fixing layer 3, due to the exchange and / or magnetostatic interaction, fixes the magnetization m rl of the first ferromagnetic layer 4 and can be completely made of one antiferromagnet (figure 2), for example, PtMn and IrMn with different proportions between the elements. Alternatively, this layer can consist of several sublayers (Fig. 3): antiferromagnetic sublayer 8 of PtMn or IrMn with different proportions between the elements, ferromagnetic sublayer 9 of CoFe or CoFeB with different proportions between the elements and ruthenium (Ru) sublayer 10.

Если слой 3 отсутствует, то фиксация намагниченности слоя 4 может быть достигнута за счёт магнитостатического взаимодействия с, по меньшей мере, одним дополнительным ферромагнитным слоем, посредством установки внешнего источника магнитного поля, путём формирования магнитной анизотропии в плоскости указанного слоя и/или путём формирования геометрической анизотропии указанного слоя (например, гетероструктура может иметь не круглую, а эллиптическую форму слоев).If layer 3 is absent, then the fixation of the magnetization of layer 4 can be achieved due to magnetostatic interaction with at least one additional ferromagnetic layer, by installing an external source of magnetic field, by forming magnetic anisotropy in the plane of the specified layer and / or by forming geometric anisotropy the specified layer (for example, the heterostructure may not have a circular, but an elliptical shape of the layers).

Туннельный немагнитный слой 5 традиционно изготавливают из оксида магния (MgO), однако допускается также изготовление этого слоя из оксида алюминия.The tunnel non-magnetic layer 5 is traditionally made from magnesium oxide (MgO), but it is also possible to make this layer from aluminum oxide.

Первый 4 и второй 6 ферромагнитные слои могут быть выполнен из типичных ферромагнетиков, таких как NiFe, CoFe и CoFeB, при этом пропорция между элементами в упомянутых сплавах может быть различной. Фиксация намагниченности в слое 6 как правило может быть достигнута за счет формирования геометрической анизотропии указанного слоя (например структура может иметь не круглую, а эллиптическую форму слоев). В общем случае фиксация намагниченности в слое 6 также может быть достигнута за счёт магнитостатического взаимодействия с, по меньшей мере, одним дополнительным ферромагнитным слоем, посредством установки внешнего источника магнитного поля и/или путём формирования магнитной анизотропии в плоскости указанного слоя. Слой 6 может быть выполнен составным из нескольких подслоев 11 и 12 различных ферромагнитных материалов (фиг.3). В общем случае слой 4 также может быть выполнен составным из нескольких подслоев различных ферромагнитных материалов.The first 4 and second 6 ferromagnetic layers can be made of typical ferromagnets such as NiFe, CoFe and CoFeB, while the proportion between the elements in the mentioned alloys can be different. The fixation of magnetization in layer 6, as a rule, can be achieved due to the formation of geometric anisotropy of the specified layer (for example, the structure may have an elliptical shape of the layers rather than circular). In the general case, the fixation of magnetization in layer 6 can also be achieved due to magnetostatic interaction with at least one additional ferromagnetic layer, by installing an external magnetic field source and / or by forming magnetic anisotropy in the plane of said layer. Layer 6 can be made up of several sublayers 11 and 12 of different ferromagnetic materials (figure 3). In general, layer 4 can also be made up of several sublayers of different ferromagnetic materials.

Векторы намагниченности mrl и mfl неколлинеарны (предпочтительно образуют угол не менее 5° и не более 175°) и лежат в плоскости соответствующих слоёв 4 и 6. В таких условиях за счёт наличия ненулевого угла между намагниченностями слоёв 4 и 6 всегда существует действующий на намагниченность ненулевой вращающий момент, создаваемый эффектом переноса спина, что приводит к реализации нерезонансного режим работы диода с соответствующей шириной полосы выпрямления не менее 0.5 ГГц.The magnetization vectors m rl and m fl are noncollinear (preferably they form an angle of at least 5 ° and no more than 175 °) and lie in the plane of the corresponding layers 4 and 6. In such conditions, due to the presence of a nonzero angle between the magnetizations of layers 4 and 6, there is always magnetization is a nonzero torque created by the spin transfer effect, which leads to the implementation of a nonresonant mode of operation of a diode with a corresponding rectification bandwidth of at least 0.5 GHz.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Электроды 2 и 7 подключают к источнику переменного тока, например к принимающей антенне, напрямую или через цепь согласования. При этом сигнал, который принимает антенна, может как излучаться специальным передатчиком, так и быть фоновым техногенным радиочастотным сигналом (Wi-Fi, GSM и т.п.). При прохождении переменного тока через рассматриваемый диод сопротивление диода начинает колебаться на частоте переменного тока. В результате на выходе выпрямителя на основе спинового диода появляется постоянная компонента напряжения. Полученное постоянное напряжение может быть использовано сразу для питания датчиков и прочих маломощных устройств или же для зарядки конденсаторов или аккумуляторных батарей, которые в дальнейшем будут использованы для питания. Стоит отметить, что для выпрямления сигнала возможно одновременное использование нескольких, подключенных параллельно и/или последовательно, спиновых диодов.The proposed device works as follows. Electrodes 2 and 7 are connected to an alternating current source, for example to a receiving antenna, directly or through a matching circuit. In this case, the signal received by the antenna can either be emitted by a special transmitter or be a background technogenic radio frequency signal (Wi-Fi, GSM, etc.). When an alternating current passes through the diode in question, the resistance of the diode begins to oscillate at the frequency of the alternating current. As a result, a constant voltage component appears at the output of the rectifier based on the spin diode. The resulting constant voltage can be used immediately to power sensors and other low-power devices, or to charge capacitors or storage batteries, which will later be used for power supply. It should be noted that for signal rectification, it is possible to use several spin diodes connected in parallel and / or in series at the same time.

Благодаря использования ферромагнитных слоев, намагниченных в плоскости, снимаются высокие производственные требования на перпендикулярное поле и анизотропию, что значительно упрощает изготовление спинового диода. При этом за счет наличия угла между намагниченностями в плоскости предлагаемая система демонстрирует широкополосное выпрямление.Due to the use of ferromagnetic layers magnetized in the plane, the high production requirements for the perpendicular field and anisotropy are removed, which greatly simplifies the fabrication of the spin diode. In this case, due to the presence of an angle between the magnetizations in the plane, the proposed system demonstrates broadband rectification.

Claims (4)

1. Выпрямитель переменного тока на базе гетероструктуры, содержащей последовательно расположенные первый ферромагнитный слой с намагниченностью mrl, туннельный немагнитный слой и второй ферромагнитный слой с намагниченностью mfl, неколлинеарной намагниченности mrl, отличающийся тем, что гетероструктура выполнена таким образом, что указанные векторы намагниченности лежат в плоскости соответствующих слоёв, а выпрямление реализуется в нерезонансном режиме.1. An alternating current rectifier based on a heterostructure containing in series a first ferromagnetic layer with magnetization m rl , a tunnel non-magnetic layer and a second ferromagnetic layer with magnetization m fl , non-collinear magnetization m rl , characterized in that the heterostructure is made in such a way that the indicated magnetization vectors lie in the plane of the corresponding layers, and the rectification is realized in a nonresonant mode. 2. Выпрямитель по п.1, отличающийся тем, что указанные векторы намагниченности mrl и mfl образуют угол не менее 5° и не более 175°, а соответствующая ширина полосы выпрямления составляет не менее 0.5 ГГц.2. A rectifier according to claim 1, characterized in that said magnetization vectors m rl and m fl form an angle of not less than 5 ° and not more than 175 °, and the corresponding rectification bandwidth is not less than 0.5 GHz. 3. Выпрямитель по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из ферромагнитных слоёв выполнен составным из нескольких подслоёв различных ферромагнитных материалов.3. A rectifier according to claim 1, characterized in that at least one of the ferromagnetic layers is made up of several sublayers of various ferromagnetic materials. 4. Выпрямитель по п.1, отличающийся тем, что намагниченность, по меньшей мере, одного из ферромагнитных слоёв зафиксирована за счет обменного взаимодействия со слоем антиферромагнетика или ферромагнетика, за счёт магнитостатического взаимодействия с, по меньшей мере, одним дополнительным ферромагнитным слоем, посредством установки внешнего источника магнитного поля, путём формирования магнитной анизотропии в плоскости указанного слоя и/или путём формирования геометрической анизотропии указанного слоя.4. The rectifier according to claim 1, characterized in that the magnetization of at least one of the ferromagnetic layers is fixed due to the exchange interaction with the antiferromagnet or ferromagnet layer, due to the magnetostatic interaction with at least one additional ferromagnetic layer, by installing an external source of a magnetic field, by the formation of magnetic anisotropy in the plane of the specified layer and / or by the formation of geometric anisotropy of the specified layer.
RU2021119369A 2021-07-01 2021-07-01 Ac rectifier with non-collinear magnetization RU2762383C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021119369A RU2762383C1 (en) 2021-07-01 2021-07-01 Ac rectifier with non-collinear magnetization
PCT/RU2022/000194 WO2023277728A2 (en) 2021-07-01 2022-06-22 Ac rectifier with non-collinear magnetization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021119369A RU2762383C1 (en) 2021-07-01 2021-07-01 Ac rectifier with non-collinear magnetization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2762383C1 true RU2762383C1 (en) 2021-12-20

Family

ID=79175425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021119369A RU2762383C1 (en) 2021-07-01 2021-07-01 Ac rectifier with non-collinear magnetization

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2762383C1 (en)
WO (1) WO2023277728A2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5695864A (en) * 1995-09-28 1997-12-09 International Business Machines Corporation Electronic device using magnetic components
US6829157B2 (en) * 2001-12-05 2004-12-07 Korea Institute Of Science And Technology Method of controlling magnetization easy axis in ferromagnetic films using voltage, ultrahigh-density, low power, nonvolatile magnetic memory using the control method, and method of writing information on the magnetic memory
RU2415494C1 (en) * 2010-02-16 2011-03-27 Игорь Борисович Федоров Nanoelectronic semiconductor rectifying diode
US8860159B2 (en) * 2011-10-20 2014-10-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Spintronic electronic device and circuits
US20140362624A1 (en) * 2012-01-17 2014-12-11 Hitachi, Ltd. Spin torque diode element, rectifier and power generation module
CN109994560A (en) * 2019-04-24 2019-07-09 北京镓族科技有限公司 Rectifying device and preparation method thereof based on strontium aluminate and gallium oxide heterojunction structure

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3757582B1 (en) * 2017-11-30 2021-11-10 INL - International Iberian Nanotechnology Laboratory Frequency sensor and method of estimating a frequency

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5695864A (en) * 1995-09-28 1997-12-09 International Business Machines Corporation Electronic device using magnetic components
US6829157B2 (en) * 2001-12-05 2004-12-07 Korea Institute Of Science And Technology Method of controlling magnetization easy axis in ferromagnetic films using voltage, ultrahigh-density, low power, nonvolatile magnetic memory using the control method, and method of writing information on the magnetic memory
RU2415494C1 (en) * 2010-02-16 2011-03-27 Игорь Борисович Федоров Nanoelectronic semiconductor rectifying diode
US8860159B2 (en) * 2011-10-20 2014-10-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Spintronic electronic device and circuits
US20140362624A1 (en) * 2012-01-17 2014-12-11 Hitachi, Ltd. Spin torque diode element, rectifier and power generation module
CN109994560A (en) * 2019-04-24 2019-07-09 北京镓族科技有限公司 Rectifying device and preparation method thereof based on strontium aluminate and gallium oxide heterojunction structure

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023277728A3 (en) 2023-03-02
WO2023277728A2 (en) 2023-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fang et al. Experimental demonstration of spintronic broadband microwave detectors and their capability for powering nanodevices
Ishibashi et al. Large diode sensitivity of CoFeB/MgO/CoFeB magnetic tunnel junctions
US9383418B2 (en) Integrated dual axis fluxgate sensor using double deposition of magnetic material
US7991377B2 (en) Mixer and frequency converting apparatus
Suzuki et al. Spin-torque diode effect and its application
KR101132718B1 (en) Frequency Converter
KR101107155B1 (en) Frequency conversion apparatus and frequency conversion method
Goel et al. Ferromagnetic resonance and control of magnetic anisotropy by epitaxial strain in the ferromagnetic semiconductor (G a 0.8, F e 0.2) Sb at room temperature
US20080174308A1 (en) Magnetic amplification device comprising a magnetic sensor with longitudinal sensitivity
US11533020B2 (en) Single magnetic-layer microwave oscillator
US8270206B2 (en) Spin high-frequency mixer and method of manufacture thereof
Goel et al. In-plane to perpendicular magnetic anisotropy switching in heavily-Fe-doped ferromagnetic semiconductor (Ga, Fe) Sb with high Curie temperature
US7808229B2 (en) Magnetic device and frequency analyzer
US9121899B2 (en) Semiconductor device
US11385269B2 (en) Frequency sensor
RU2762383C1 (en) Ac rectifier with non-collinear magnetization
JP2007235119A (en) Ferromagnetic wire
RU2762381C1 (en) Ac rectifier based on inhomogeneous heterostructure
US10522172B2 (en) Oscillator and calculating device
RU2731531C1 (en) Vortex spin diode, as well as receiver and detector based thereon
JP2020035832A (en) Ac generation device
Gupta et al. Dual band radio frequency detector based on the simultaneous excitation of free and reference layer in a magnetic tunnel junction
US10782365B2 (en) Magnetic field sensor
Rzeszut et al. Towards mutual synchronization of serially connected Spin Torque Oscillators based on magnetic tunnel junctions
Houshang et al. Faster, farther, stronger: spin transfer torque driven high order propagating spin waves in nano-contact magnetic tunnel junctions

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: PLEDGE FORMERLY AGREED ON 20220421

Effective date: 20220421