發(fā)布時間：2021-06-05 18:59

　　半導(dǎo)體工業(yè)經(jīng)歷了幾十年的爆發(fā)式增長之后,目前已經(jīng)進入成熟期。在控制生產(chǎn)成本和能量損耗的同時,進一步增加器件的集成度變得尤為困難。以自旋波作為信息載體的信息處理技術(shù)已成為“后CMOS”（beyond CMOS）時代極具競爭力的候選技術(shù)。自旋波在傳輸過程中不涉及電子的運動,避免了存在于半導(dǎo)體器件中的焦耳熱問題。另外,其超高的頻率、納米量級的波長以及較大的傳播速度等特點使高速納米器件的產(chǎn)生成為可能。本文的主要工作分為兩個部分:一是搭建測試系統(tǒng)對自旋波波導(dǎo)材料進行了高頻特性表征研究;二是采用微磁學(xué)模擬方法,對一種基于交換-彈性（exchange-spring）磁結(jié)構(gòu)的新型自旋波波導(dǎo)進行了建模與仿真。論文首先介紹了磁性材料鐵磁共振（ferromagnetic resonance,FMR）的測試原理以及測試平臺的搭建,然后以兩種常見的自旋波波導(dǎo)材料釔鐵石榴石（YIG）和坡莫合金（Py）作為測試對象,通過對測試和后期數(shù)據(jù)處理方法的改進,摸索并總結(jié)出了一套穩(wěn)定、可靠、重復(fù)性高的FMR測試流程。實驗層面上,通過調(diào)整樣品的放置方式消除了共振曲線上的“突起”。數(shù)據(jù)處理層面上,去嵌入過程消除了夾具引入的測試誤... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 磁性材料的高頻特性表征
        1.2.2 自旋波波導(dǎo)的設(shè)計
    1.3 面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展方向
    1.4 論文的內(nèi)容安排
第二章 磁化動力學(xué)與微磁學(xué)模擬
    2.1 磁學(xué)發(fā)展梗概
    2.2 磁性的來源
    2.3 微磁學(xué)中的基本能量
        2.3.1 偶極相互作用能
        2.3.2 交換作用能
        2.3.3 退磁能
        2.3.4 磁各向異性能
        2.3.5 Zeeman能
        2.3.6 能量的最小化
    2.4 磁化動力學(xué)基礎(chǔ)
        2.4.1 磁矩進動方程
        2.4.2 動態(tài)磁導(dǎo)率
        2.4.3 共振條件
        2.4.4 非一致進動——自旋波
    2.5 微磁學(xué)模擬
        2.5.1 計算原理和方法
        2.5.2 OOMMF簡介
    2.6 本章小結(jié)
第三章 自旋波材料的高頻特性表征
    3.1 測試原理
    3.2 前期準備工作
        3.2.1 測試系統(tǒng)的組建
        3.2.2 樣品的制備
    3.3 YIG薄膜的VNA-FMR測試
        3.3.1 實驗中的誤差分析和抑制
        3.3.2 數(shù)據(jù)的后處理
    3.4 Py薄膜的VNA-FMR測試
        3.4.1 電磁場屏蔽
        3.4.2 漂移的修正
    3.5 本章小結(jié)
第四章 自偏置自旋波波導(dǎo)的傳輸特性研究
    4.1 設(shè)計思想
    4.2 色散關(guān)系的計算方法
    4.3 模型的建立
    4.4 自旋波的傳播特性研究
    4.5 最大傳播頻率的調(diào)控
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間的研究成果



本文編號：3212724