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[发明专利]具有高输出功率的自旋转矩振荡器及其应用-CN201610517955.3有效
发明人：魏红祥;丰家峰;张晓光;刘厚方;韩秀峰 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2016-07-04 - 公布日： 2020-05-22 - 主分类号： G11C11/16 文献下载
摘要：本发明涉及具有高输出功率的自旋转矩振荡器及其应用。一种自旋转矩振荡器可包括：第一参考磁层，其具有固定磁化；进动磁层，其具有能绕初始方向进动的磁化；以及第一势垒层，其夹置在所述第一参考磁层和所述进动磁层之间，并且由能产生负微分电阻的绝缘材料形成。
具有输出功率自旋转矩振荡器及其应用

[发明专利]基于自旋振荡器的锁相环电路-CN201510964693.0有效
发明人：魏红祥;丰家峰;韩秀峰 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2015-12-21 - 公布日： 2020-04-24 - 主分类号： H03L7/099 文献下载
摘要：本发明涉及基于自旋振荡器的锁相环电路，包括鉴相器、低通滤波器和自旋振荡器。所述自旋振荡器在施加有控制信号时，产生振荡信号，所述振荡信号经所述锁相环电路的输出端输出，并且经连接所述锁相环电路的输出端与所述鉴相器的反馈回路反馈到所述鉴相器。所述自旋振荡器可包括自旋注入层和设置在所述自旋注入层上的磁进动层，所述自旋注入层在接收到非自旋极化的电流输入时产生自旋极化的电流输出，所述磁进动层由磁性导电材料形成，接收来自所述自旋注入层的自旋极化电流，并且响应于该自旋极化电流，所述磁进动层的磁矩发生进动，从而产生所述振荡信号。
基于自旋振荡器锁相环电路

[发明专利]基于自旋振荡器的太赫兹信号发生器-CN201510983126.X有效
发明人：魏红祥;丰家峰;韩秀峰 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2015-12-24 - 公布日： 2019-04-30 - 主分类号： H01S1/02 文献下载
摘要：本发明涉及基于自旋振荡器的太赫兹信号发生器。一种信号发生器可包括：彼此串联连接的多个电路级，每个电路级包括乘法器、滤波器和自旋振荡器，所述乘法器具有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端接收上一个电路级的输出，所述第二输入端接收所述自旋振荡器的输出，所述乘法器的输出被提供给所述滤波器，所述滤波器在对所述乘法器的输出进行滤波后，将滤波后的信号提供给下一个电路级，其中第一个电路级中的乘法器的第一输入端子接收外部输入信号，最后一个电路级中的滤波器的输出用作所述信号发生器的输出。
基于自旋振荡器赫兹信号发生器

[发明专利]基于反铁磁材料的超高频自旋微波振荡器-CN201510329435.5有效
发明人：魏红祥;丰家峰;韩秀峰 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2015-06-15 - 公布日： 2019-03-19 - 主分类号： H01L43/10 文献下载
摘要：本发明涉及基于反铁磁材料的超高频自旋微波振荡器。一种自旋微波振荡器可包括磁性多层膜结构，所述磁性多层膜结构在直流偏置下产生微波振荡信号，所述磁性多层膜结构包括：设置在衬底上的第一电极层，所述第一电极层由导电金属制成；设置在所述第一电极层上的第一反铁磁进动层，所述第一反铁磁进动层由反铁磁材料制成；以及设置在所述第一反铁磁进动层上的第二电极层，所述第二电极层由导电金属制成。所述基于反铁磁材料的自旋微波振荡器能产生频率高达100GHz以上，甚至达到THz级别的振荡信号，因此能应用于各种超高频电子设备中。
基于反铁磁材料超高频自旋微波振荡器

[发明专利]基于硬磁材料的自旋微波振荡器-CN201510213746.5有效
发明人：魏红祥;丰家峰;韩秀峰 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2015-04-29 - 公布日： 2018-12-14 - 主分类号： H01P7/00 文献下载
摘要：本发明涉及基于硬磁材料的自旋微波振荡器。一种自旋微波振荡器包括磁性多层膜结构，所述磁性多层膜结构在直流偏置下产生微波振荡信号，所述磁性多层膜结构包括：参考层，其由铁磁材料制成且具有被钉扎或被固定的磁化方向；进动层，其包括至少一个硬磁材料层，所述进动层在所述直流偏置下产生磁矩进动；以及间隔层，其设置在所述参考层和所述进动层之间，并且由导电层或绝缘层形成。
基于硬磁材料自旋微波振荡器

[发明专利]包括环形磁性隧道结的自旋转移力矩磁随机存取存储器-CN201510634769.3有效
发明人：韩秀峰;秦健鹰;刘厚方;章尧君;郭鹏;陈怡然;李海;魏红祥;丰家峰;詹文山 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2015-09-29 - 公布日： 2018-11-09 - 主分类号： G11C11/16 文献下载
摘要：本发明涉及包括环形磁性隧道结的自旋转移力矩型磁随机存取存储器。一种磁随机存取存储器可以具有多个存储单元，所述多个存储单元排列成行和列的阵列，每个存储单元包括：第一晶体管和第二晶体管，二者的源级彼此连接；第三晶体管和第四晶体管，二者的漏极分别连接到第一晶体管和第二晶体管的漏极，二者的源级彼此连接；以及磁性隧道结，其连接在第一晶体管和第三晶体管的漏极与第二晶体管和第四晶体管的漏极之间。
包括环形磁性隧道自旋转移力矩随机存取存储器

[发明专利]一种用于温度传感器的纳米磁性多层膜及其制造方法-CN201480000687.7有效
发明人：韩秀峰;袁忠辉;刘盼;于国强;丰家峰;张殿琳 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2014-01-23 - 公布日： 2017-10-13 - 主分类号： H01L43/08 文献下载
摘要：一种用于温度传感器的面内磁性纳米多层膜及其制造方法，该多层膜分为三类第一类结构由下至上依次包括基片、底层、底部复合磁性层、中间势垒层、顶部复合磁性层和覆盖层，其中顶部复合磁性层和底部复合磁性层采用直接钉扎或间接钉扎结构；第二类由下至上依次包括基片、底层、底部钉扎层、中间势垒层、顶部钉扎层和覆盖层，所述顶部钉扎层和底部钉扎层的采用直接钉扎或间接钉扎结构；第三类磁性纳米多层膜结构由下至上依次包括基片、底层、底部磁性多层膜、底部磁性层、中间势垒层、顶部磁性层、顶部磁性多层膜和覆盖层，所述磁性多层膜其磁矩垂直于膜面，底部和顶部多层膜矫顽力不一样，通过退火处理使上下两层铁磁层磁矩处于反平行排列。
一种用于温度传感器纳米磁性多层及其制造方法

[发明专利]用于移动通信系统的基于自旋振荡器的上变频器-CN201510998445.8在审
发明人：魏红祥;丰家峰;韩秀峰 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2015-12-28 - 公布日： 2017-07-04 - 主分类号： H03D7/16 文献下载
摘要：本发明涉及用于移动通信系统的基于自旋振荡器的上变频器。一种上变频器包括乘法器，其具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端用于接收外部信号输入；自旋振荡器，连接到所述乘法器的第二输入端；以及第一高通滤波器，连接到所述乘法器的输出端，其中，所述自旋振荡器包括具有自旋注入层和设置在所述自旋注入层上的磁进动层的多层膜结构，所述自旋注入层在接收到非自旋极化的电流输入时产生自旋极化的电流输出，所述磁进动层由磁性导电材料形成，接收来自所述自旋注入层的自旋极化电流，并且响应于该自旋极化电流，所述磁进动层的磁矩发生进动，从而产生所述振荡信号。
用于移动通信系统基于自旋振荡器变频器

[发明专利]太赫兹波气象探测器-CN201510965158.7在审
发明人：魏红祥;丰家峰;韩秀峰 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2015-12-21 - 公布日： 2017-06-27 - 主分类号： G01N21/3586 文献下载
摘要：本发明涉及太赫兹波气象探测器，包括太赫兹信号源，包括自旋微波振荡器，具有自旋注入层和设置在其上的磁进动层，自旋注入层在接收到非自旋极化的电流输入时产生自旋极化的电流输出，磁进动层由磁性导电材料形成，接收所述自旋极化电流，并且响应于其而发生磁矩的进动，从而输出振荡电信号；以及倍频链，包括多个倍频器形成的链路，对自旋微波振荡器提供的振荡电信号进行倍频，从而输出太赫兹电信号；收发天线模块，包括辐射天线，接收来自太赫兹信号源的太赫兹电信号，并且向外辐射太赫兹波；以及接收天线，接收太赫兹波的反射回波，并且将其转换成电信号；以及信号分析模块，用于分析所述电信号，从而获得气象信息。
赫兹气象探测器

[发明专利]具有毫瓦级输出的自旋微波振荡器-CN201510111539.9在审
发明人：魏红祥;丰家峰;张华斌;杨赟;贺小勇;韩秀峰 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2015-03-13 - 公布日： 2016-10-19 - 主分类号： H03H11/46 文献下载
摘要：本发明涉及自旋微波振荡器。一种自旋微波振荡器包括：磁性多层膜结构，其配置为在直流偏置下生成振荡信号；以及三级放大器，其配置为接收并且放大所述振荡信号，其中，所述三级放大器的每个级包括：NPN型晶体管，其基极用于接收输入信号，其集电极用于提供经放大的输出信号；负载电阻器，其连接到所述晶体管的集电极；以及偏置电阻器，其连接在所述晶体管的集电极与基极之间。本发明的自旋微波振荡器能提供毫瓦级别的功率输出，因此能实际应用于各种电子设备中。
具有毫瓦输出自旋微波振荡器

[发明专利]钙钛矿类氧化物薄膜复合器件-CN200510011815.0无效
发明人： 丰家峰;赵昆;赵见高;吕惠宾;韩秀峰;詹文山 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2005-05-27 - 公布日： 2006-11-29 - 主分类号： G11C11/14 文献下载
摘要：本发明涉及一系列钙钛矿类氧化物薄膜复合器件，是在任意一种现有的衬底上，利用常规的薄膜制备方法和相应的微加工工艺制备而成。其核心结构均包括：一钙钛矿类氧化物层，所述的钙钛矿类氧化物为R_E1－xT_MxMnO₃型氧化物，其中，R_E为La或/和Pr、Nd、或Y；T_M为Sr或Ca；0＜x＜1.0。这些复合器件充分利用了钙钛矿类氧化物材料特有的电流/电压诱导的电阻效应，使得本发明提供的钙钛矿类氧化物薄膜复合器件的性能优良，在室温和一定的外加电流或电压作用下，可以呈现出很大的电阻相对变化量。完全符合室温下各种传感器、自旋阀开关、随机存取存储器存储单元和其它自旋电子学器件应用的需要，在实际中有广阔的应用前景。
钙钛矿类氧化物薄膜复合器件

[发明专利]一种成分调制的钙钛矿类半金属复合多层膜及其用途-CN200510008613.0无效
发明人： 丰家峰;韩秀峰;詹文山;杜永胜;严辉;于敦波;张国成 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2005-02-28 - 公布日： 2006-09-06 - 主分类号： B32B15/01 文献下载
摘要：本发明涉及一种成分调制的钙钛矿类半金属复合多层膜，及其在器件中的应用。该复合多层膜的核心结构为FM1/I/FM2/AFM，或AFM/FM1/I/FM2，或AFM1/FM1/I1/FM2/I2/FM3/AFM2。所有半金属铁磁性层FM1、FM2、FM3和绝缘体势垒层I、I1、I2均为钙钛矿类氧化物薄膜；所述的钙钛矿类氧化物为A_1－xB_xMO₃型氧化物；A为选自原子序数57至71元素中的一种或多种，B为选自碱金属或碱土金属中的一种或多种；M为选自原子序数22～30，40～51和73～80元素中的一种或多种。该复合多层膜其相邻材料层之间具有良好的晶格匹配性、极小的界面应力、较好的界面层状结构等，使得其隧穿磁电阻比值非常高，可用于高灵敏度的磁敏、电敏、光敏和气敏传感器、磁性随机存取存储器存储单元以及其它自旋电子学器件。
一种成分调制钙钛矿类半金属复合多层及其用途

[发明专利]MEMS薄膜磁学特性在线测试结构-CN200410098765.X无效
发明人：刘林生;刘肃;丰家峰;韩秀峰;黄庆安;李伟华 -专利权人：刘林生
申请日： 2004-12-16 - 公布日： 2006-06-21 - 主分类号： G01R33/12 文献下载
摘要：一个MEMS薄膜磁性在线测试结构，由一组励磁线圈和一组感应线圈组成。这两组线圈由光刻技术形成于和待测样品薄膜同一条件下生长的陪管单元上。在励磁线圈上加电压(或电流)将中间的陪管单元磁化，感应线圈会产生感应电流(或电动势)。励磁线圈和感应线圈的电流(或电压)为磁场的度量。
mems 薄膜磁学特性在线测试结构

[发明专利]高灵敏度巨磁电阻和隧穿磁电阻生物传感器-CN200510005035.5无效
发明人：王磊;王明;李飞飞;丰家峰;韩秀峰 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2005-01-31 - 公布日： 2005-07-27 - 主分类号： G01N33/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种高灵敏度巨磁电阻和隧穿磁电阻生物传感器，包括：GMR传感器或TMR传感器和保护层，保护层覆盖在所述GMR或TMR传感器上；其中，所述保护层由塑性材料制成，其厚度小于100nm。本发明采用聚二甲基硅氧烷等塑性材料作为保护层和生物适应层，可以将检测信号提高27倍以上，检测灵敏度最大可达10^－5Oe；相对于其他氮化硅作为保护层的传感器而言，不仅简化了工艺，而且降低了成本。
灵敏度磁电生物传感器

[发明专利]基于双势垒隧道结共振隧穿效应的晶体管-CN200410080016.4无效
发明人：曾中明;韩秀峰;丰家峰;王天兴;杜关祥;李飞飞;詹文山 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2004-09-24 - 公布日： 2005-04-13 - 主分类号： H01L29/70 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于双势垒隧道结共振隧穿效应的晶体管，具有一个发射极(L1)、一个基极(L2)、一个集电极(L3)、第一隧道阻挡层(I1)和第二隧道阻挡层(I2)；第一隧道阻挡层(I1)位于发射极(L1)和基极(L2)之间，第二隧道阻挡层(I2)位于基极(L2)和集电极(L3)之间。采用这种结构，基极电流为调制信号，通过它使集电极的磁化方向改变，从而使集电极的信号与基极电流的调制模式相似，即发生共振隧穿效应，在合适的条件下，可得到放大的信号。由于这种共振隧穿自旋晶体管制作的电流放大器的频带宽度取决于集电极的磁化方向反转速度，因而这样的电流放大器可以以千兆赫的频率变化。
基于双势垒隧道共振效应晶体管

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