[发明专利]一种Y3

说明书

本发明公开了一种Y₃Fe₅O₁₂磁子波导自旋波带通滤波器及其调控方法。带通滤波器主体材料由Y₃Fe₅O₁₂绝缘体材料制成，包括输入天线、输入缓冲部、磁子晶体部、输出缓冲部和输出天线，其中，所述磁子晶体部由若干个周期性单元组成，每个周期性单元的倾斜角度可变，通过不同角度周期性单元组合构成带通滤波器；自旋波由所述输入天线激发，经输入缓冲部向磁子晶体部输入，磁子晶体部调制自旋波信号，再经所述输出缓冲部传输给输出天线，将滤波后的自旋波信号输出。本发明通过在该带通滤波器上添加外磁场并调节其大小和方向实现了调控自旋波传播性能的功能。

技术领域

本发明属于纳米磁子晶体波导器件技术领域，基于仿真实验，涉及一种 Y₃Fe₅O₁₂磁子波导自旋波带通滤波器及其调控方法。

背景技术

自旋波是磁性材料中相互作用的自旋体系，由于各种激发作用而引起的集体运动，是自旋流的一种，由于其由相互作用的耦合自旋的集体运动所携带自旋波自旋流，自旋波自旋流可以传播更长的距离，特别是在绝缘体中，由于在绝缘体中不存在传导电子，所以自旋波自旋流可以传输更长的距离。例如，在绝缘体Y₃Fe₅O₁₂中，自旋波的衰减的距离可长达几厘米，被认为有可能成为新一代的信息载体。

磁子晶体波导，类似于光子晶体调制光波传输，是一种调控自旋波传输的结构。通常有三部分组成，自旋波激发部分，控制自旋波传输的部分(磁子晶体)以及自旋波接收部分，如今许多研究都集中在自旋波在磁子晶体波导中传输上，为自旋波器件的研究奠定了相当大的基础。当然也出现了许多自旋波器件的研究，例如滤波器件、逻辑器件以及存储器件等，但是这些器件并没有广泛的应用由于其未实现有效的外可控的方法。

发明内容

为解决上述问题，基于仿真实验，本发明的目的在于提供一种Y₃Fe₅O₁₂磁子波导自旋波带通滤波器，在具有低阻尼效应的Y₃Fe₅O₁₂绝缘体材料上构造磁子晶体波导结构，磁子晶体部分倾斜角可调节范围为[0,π]，具有带通滤波功能。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种Y₃Fe₅O₁₂磁子波导自旋波带通滤波器，包括输入天线、输入缓冲部、磁子晶体部、输出缓冲部和输出天线，输入缓冲部、磁子晶体部和输出缓冲部均由Y₃Fe₅O₁₂绝缘体材料制成，所述磁子晶体部由若干个周期性单元组成，每个周期性单元的倾斜角度可以改变，通过不同角度组合的周期性单元构成带通滤波器；自旋波由输入天线激发，经输入缓冲部向磁子晶体部输入，磁子晶体部调制自旋波信号后，经所述输出缓冲部传输给输出天线，将滤波后的自旋波信号输出。

优选地，所述倾斜角度范围为[0,π]。

优选地，所述周期性单元构成的带通滤波器，下限截至频率为3.0GHz，上限截至频率为5.6GHz，中心频率为4.3GHz，带宽为2.6GHz，自旋波传输损耗小于10％。

优选地，所述周期性单元构成的带通滤波器可调节滤波器的中心频带，范围为[0,100GHz]。

优选地，所述周期性单元构成的带通滤波器可调节上下截止频率，范围为 [0,100GHz]。

优选地，所述周期性单元构成的带通滤波器可调节带宽，范围为[0, 100GHz]。