山东大学利用多个自旋纳米振荡器的串联实现无线发射及检测

分类：商机 2019-11-01 17:06:42 2310阅读次数

　　微波通信系统，利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离，因此是国家通信网的一种重要通信手段，也普遍适用于各种专用通信网。由微波发信机、收信机、天馈线系统、多路复用设备及用户终端设备等组成的通信系统。

　　其中微波系统的核心组成是微波振荡器。常用的微波振荡器都受限于工作频率的调节范围较小、器件尺寸较大等问题。以山东大学为主的研究团队采取微纳加工技术制备出直径约100纳米厚度约40纳米的自旋纳米振荡器，并通过多个自旋纳米振荡器的串联，显著提升了微波输出功率，并实现了自旋纳米振荡器微波的无线发射及检测。研究团队的下一个目标是将微波频率拓宽至太赫兹水平。

　　微纳加工技术

　　是通过光刻胶辅助，将模板上的微纳结构转移到待加工材料上的技术。纳米压印技术的加工过程不使用可见光或紫外光加工图案，而是使用机械手段进行图案转移，这种方法能达到很高的分辨率。模板可以反复使用，无疑大大降低了加工成本，也有效缩短了加工时间。因此，纳米压印技术具有超高分辨率、易量产、低成本、一致性高的技术优点，被认为是一种有望代替现有光刻技术的加工手段。

　　微波器件

　　是指工作在微波波段(频率为300～300000兆赫)的器件，称为微波器件。微波器件按其工作原理和所用材料、工艺不同，又可分为微波电真空器件、微波半导体器件、微波集成电路(固态器件)和微波功率模块。微波电真空器件包括速调管、行波管、磁控管、返波管、回旋管、虚阴极振荡器等，利用电子在真空中运动及与外围电路相互作用产生振荡、放大、混频等各种功能。微波半导体器件包括微波晶体管和微波二极管，具有体积小、重量轻、可*性好、耗电省等优点，但在高频、大功率情况下，不能完全取代电真空器件。微波集成电路是将具有微波功能的电路用半导体工艺制作在砷化镓或其他半导体材料芯片上，形成功能块，在固态相控阵雷达、电子对抗设备、导弹电子设备、微波通信系统和超高速计算机中，有着广阔的应用前景。

　　自旋纳米振荡器

　　传统微电子器件仅仅利用了电子的电荷属性，而作为电子另一特性的自旋则被忽略。巨磁电阻效应的发现，开辟了自旋电子学，推动许多新的纳米尺人工结构材料和器件的开发和应用。基于电磁阻效应和自旋转移力矩效应的一种新型纳米微波器件，自旋纳米振荡器与日常的半导体振荡器相比，它具有结构简单、尺寸小、频率调制范围宽、工作温度范围宽、以及工作电压低且易于集成等特点，在无线通讯、微波源和微波检测等领域具有广阔应用前景。

标签：微纳加工技术微波器件自旋纳米振荡器无线发射

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