SU1737702A1

SU1737702A1 - Устройство на магнитостатических волнах

Info

Publication number: SU1737702A1
Application number: SU894732061A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Ляшенко; Вячеслав Иванович Рубан; Виталий Михайлович Талалаевский; Леонид Владимирович Чевнюк; Сергей Васильевич Яковлев
Original assignee: Киевский Государственный Университет Им.Т.Г.Шевченко
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1992-05-30

Abstract

Изобретение относитс к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в устройствах задержки и обра/ботки сигналов на магнитостатических волнах (МСВ) в монокристаллических ферромагнитных эпи- таксиальных пленках железоиттриевого граната (ЖИГ). Цель изобретени - повышение уровн подавлени помех при расшире- нии их спектрального диапазона. Устройство содержит подложку 1 из галий- гадолиниевого граната, пленку 2 ЖИГ, на поверхности которой размещены преобразователи 3 и 4 МСВ и поглотители 5 и 6 паразитных помех шириной 2,5 - 3 мм, сформированные на торцах пленки ЖИГ в самой пленке путем термодиффузионного легировани ионами кремни с концентрацией (0,6 - 1,0) 1020 . 1 ил. со с

Description

Изобретение относитс к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в устройствах задержки и обработки сигналов на магнитостатических волнах (МСВ) в монокристаллических фер- римагнитных пленках железоиттриевого граната (ЖИГ).

Одним из недостатков СВЧ-устройств на основе пленочных элементов ЖИГ вл ютс паразитные волны, которые образуют- с за счет отражени МСВ от торцов пленки ЖИГ.

Известно ферритовое устройство на основе пленки ЖИГдл СВЧ-диапазона, представл ющее собой расположенную на подложке эпитаксиальную пленку ЖИГ, на поверхности которой размещены преобразователи МСВ. Дл подавлени паразитных МСВ ферритовое устройство дополнительно снабжено поглотител ми МСВ, в качест- ве которых используют полоски магнитом гкого железа, которые заклепл - ютс на поверхности пленки ЖИГ у ее торцов .

Недостатком данного устройства вл - етс низкий уровень подавлени паразитных МСВ. Кроме того, наличие резкой границы пленка ЖИГ-поглотитель ограничивает применение устройства в широком диапазоне МСВ.

Наиболее близким по технической сущности в предлагаемому вл етс устройство на МСВ, представл ющее собой расположенную на подложке эпитаксиальную пленку ЖИГ, на поверхности которой размещены преобразователи МСВ. Дл подавлени отраженных паразитных МСВ устройство снабжено поглотител ми, в качестве которых использованы полоски тонких магнитных пленок с отличной от пленки ЖИГ намагниченностью, закеплен- кые на поверхности ферритового устройства у его торцов. Полоски магнитных пленок обеспечивают изменение магнитного пол смещени у торцов пленки ЖИГ, что увеличивает врем распределени МСВ и, следо- вательно, потери на распространение МСВ в нерабочей части ферритового элемента из эпитаксиальной пленки ЖИГ,

Недостатками известного устройства вл ютс сравнительно низкий уровень по- давлени паразитных МСВ, а также ограниченное применение устройства в широком диапазоне МСВ ввиду наличи резкой границы пленка ЖИГ - поглотитель.

Цель изобретени - повышение уровн подавлени паразитных МСВ при расширении их спектрального диапазона.

Поставленна цель достигаетс тем, что, в устройстве на магнитостатических

волнах, содержащем подложку, на которой расположена эпитаксиальна пленка ЖИГ, на поверхности которой размещены преобразователи МСВ и поглотители МСВ, выполненные в виде полосок, поглотители МСВ выполнены на торцах устройства в эпитаксиальной пленке ЖИГ в виде полосок шириной 2,5 - 3 мм, объемно легированных ионами кремни с концентрацией (0,6- 1)чЮ20см 3.

На чертеже представлено устройство на магнитостатических волнах, общий вид.

Устройство на магнитостатических волнах содержит подложку 1 из галлий-гадоли- ниевого граната (ГГГ), пленку 2 ЖИГ, преобразователи 3 и 4 МСВ, поглотители 5 и 6 паразитных МСВ. Устройство имеет форму пр моугольной пластины шириной 2-6 мм и длиной 8-20 мм. Подложка 1 из ГГГ с пленкой 2 ЖИГ представл ет собой монолитную эпитаксиальную структуру. На поверхности пленки ЖИГ установлены металлические преобразователи 3 и 4 МСВ, расположенные на рассто нии 1 - 2 мм от поглотителей. Поглотители 5 и 6 МСВ шириной 2,5 - 3 мм на торцах пленки ЖИГ сформированы в объеме самой пленки ЖИГ путем объемного легировани ионами кремни . Концентраци ионов кремни в приповерхностном слое пленки ЖИГ составл ет (0,6 - 1).10 см , что обеспечивает уменьшение намагниченности насыщени на 50 - 100 Гс. Уменьшение концентрации кремни по ширине и глубине пленки ЖИГ происходит по экспоненциальному закону.

Устройство работает следующим образом .

СВЧ-сигнал подают на преобразователь 3 МСВ, где он преобразуетс в МСВ и распростран етс по пленке ЖИГ вправо и влево от преобразовател . МСВ, распростран ющиес влево, доход т до торца пленки и поглощаютс поглощающей полоской 5, а волны, которые распростран ютс вправо , доход т до преобразовател 4 МСВ и частично преобразуютс в СВЧ-сигнал. Та часть мощности МСВ, котора не преобразуетс в СВЧ-сигнал преобразователем 4 МСВ, достигает второго торца пленки и поглощаетс поглощающей полоской 6 МСВ. Таким образом, полоски 5 и 6, легированные кремнием, обеспечивают эффективное подавление паразитных МСВ. Уровень подавлени достигает 37,5 дБ.

Преимущества предлагаемого устройства обеспечиваютс тем, что легирование ЖИГ ионами кремни уменьшает намагниченность устройства и увеличиваетс врем распространени МСВ, и, следовательно, потери на их распространение в нерабочей

части устройства на МСВ. При этом обеспечиваетс градиентное (экспоненциальное) уменьшение намагниченности и, таким образом , обеспечиваетс согласование дл вхождени МСВ в поглотитель в широком диапазоне спектра. Кроме того, внедрение в решетку ЖИГ ионы кремни Si в силу сохранени электронейтральности зар дового состо ни индуцируют ионы Fe , a именно этими ионами обусловлено увеличение ширины линии ФМР АН и существенный рост параметра затухани спиновых волн ЛНк, а следовательно, увеличение поглощени МСВ в легированных кремниевых полосках ЖИГ.

Таким образом, по сравнению с известными предлагаемое устройство обеспечивает повышение уровн подавлени

0

5

паразитных МСВ-сигналов широком диапазоне спектра МСВ.

Claims

Формула изобретени Устройство на магнитостатических волнах (МСВ), содержащее подложку, на которой расположена эпитаксиальна пленка железоиттриевого граната (ЖИГ), на поверхности которой размещены преобразователи МСВ и поглотители МСВ, выполненные в виде полосок, отличающеес тем, что, с целью повышени уровн подавлени помех при расширении их спектрального диапазона , в нем поглотители МСВ выполнены на торцах устройства в эпитаксиальной пленке ЖИГ в виде полосок шириной 2,5 - 3 мм, объемно легированных ионами кремни с концентрацией (0,6 - 1,0)«1020см 3.