Современные спин-волновые элементы и приборы микроэлектроники СВЧ

Современные спин-волновые элементы и приборы микроэлектроники СВЧ
Стоимость25000 руб
Продолжительность72 часа
Группаот 8 до 10 человек
Начало занятийПо мере формирования группы

Предметом изучения являются современные микроэлектронные спин-волновые СВЧ элементы и приборы, построенные на тонких ферромагнитных пленках.

Большое внимание уделяется рассмотрению физических основ и принципа действия как линейных, так и нелинейных спин-волновых элементов и приборов, предназначенных для аналоговой обработки сигналов на СВЧ.

Дается описание конструкций и излагаются аналитические методы расчета основных рабочих характеристик как пассивных, так и активных (гибридных) спин-волновых приборов. Изучаются принципы проектирования традиционных линейных СВЧ приборов (фазовращателей, линий задержки, фильтров, резонаторов и др.), а также принципиально новых СВЧ приборов - нелинейных спин-волновых фазовращателей, интерферометров и направленных ответвителей. Кратко рассматривается генерация широкополосного динамического хаоса как перспективного носителя информации на СВЧ.

Предусмотрено выполнение лабораторных работ, ориентированных на получение навыков компьютерного моделирования изучаемых линейных и нелинейных пленочных спин-волновых процессов и использующих их приборов. Для закрепления изучаемого материала в процессе обучения проводятся лабораторные занятия и два семинара.

Материал курса подготовлен на основе многолетнего опыта разработки СВЧ спин-волновых приборов преподавателями и научными сотрудниками СПбГЭТУ «ЛЭТИ» в содружестве с промышленными предприятиями. При подготовке курса использованы книги и материалы статей из ведущих отечественных и международных журналов.

Курс лекций базируется на следующих публикациях:

  1. А. Г. Гуревич, Г. А. Мелков. Магнитные колебания и волны. – М.: Физматлит, 1994. – 464 с. (ISBN: 5-02-014366-9).
  2. Б. А. Калиникос, А. Б. Устинов, Теория спиновых волн в пленочных ферромагнитных пленках. СПб.: Изд-во «Инсанта», 2008. – 124 с. (ISBN: 978-0-387-77865-5).
  3. D. D. Stancil and A. Prabhakar, Spin Waves. Theory and Applications. Springer, New York, NY, LLC 2009 – 355 pages (ISBN: 5-7629-0916-6).
  4. B. A. Kalinikos, N. G. Kovshikov, and C. E. Patton, "Self - generation of microwave magnetic envelope soliton trains in yttrium iron garnet films," Phys. Rev. Letters, Vol. 80, 4301 - 4304 (1998).
  5. V. E. Demidov, B. A. Kalinikos, N. G. Kovshikov, and P. Edenhofer, "Active narrowband magnetostatic wave filter," Electronics Letters, Vol. 35, 1856 - 1857 (1999).
  6. B. A. Kalinikos, M. M. Scott, and C. E. Patton, "Self-generation of fundamental dark solitons in magnetic films," Phys. Rev. Letters, Vol. 84, 4697 - 4700 (2000).
  7. А. Б. Устинов, Б. А. Калиникос, "Нелинейный спин-волновой сверхвысокочастотный интерферометр", Письма в ЖТФ, том 27, вып. 10, стр. 20-25 (2001).
  8. A. B. Ustinov, V. E. Demidov, and B. A. Kalinikos, "Electronically tunable nondispersive magnetostatic wave delay line," Electronics Letters, Vol. 37, 1161 - 1162 (2001).
  9. J. D. Adam, L. E. Davis, G. F. Dionne, E. F. Schloemann, and S. N. Stitzer, “Ferrite devices and materials”, IEEE Trans. MTT. 50, 721-737 (2002).
  10. А. Б. Устинов, Б. А. Калиникос, “Подавление импульсных сверхвысокочастотных сигналов в нелинейном спин-волновом интерферометре”, Письма в ЖТФ, том 29, вып. 14, стр. 66-73 (2003).
  11. C. E. Patton, M. Wu, K. R. Smith, and V. I. Vasyuchka, “Nonlinear Ferrite Film Microwave Signal Processing for Advanced Communications - Physics and Devices”, Ferroelectrics, No.1, Vol. 342, pp. 101 – 106 (2006).
  12. М. А. Тимофеева, А. Б. Устинов, Б. А. Калиникос, "Сверхвысокочастотный спин-волновой нелинейный направленный ответвитель", Письма в ЖТФ, том 32, вып. 22, стр. 45-52 (2006).
  13. A. B. Ustinov, B. A. Kalinikos, "The power-dependent switching of microwave signals in a ferrite-film nonlinear directional coupler", Appl. Phys. Lett., Vol. 89, article 172511 (2006).
  14. A. B. Ustinov and B. A. Kalinikos, “A microwave nonlinear phase shifter,” Appl. Phys. Lett., Vol. 93, article 102504 (2008). А. В. Кондрашов, А. Б Устинов, Б. А. Калиникос, H Benner, “Автогенерация хаотического СВЧ сигнала в активных кольцах на основе ферромагнитных пленок”, Письма в ЖТФ, том 34, вып. 11, с.81-87 (2008).

Курс предназначен для специалистов предприятий, преподавателей вузов и аспирантов. 

Учебный план

№ п/п Наименование разделов Всего часов В том числе
Лекции Практические и лабораторные занятия Самостоятельное изучение Проверка знаний

1.

Введение

1

1

     

2.

Магнитные свойства материалов (диамагнетизм, парамагнетизм, ферромагнетизм

4

4

     

3.

СВЧ магнитая восмриимчивость и проницаемость. Ферромагнитный резонанс. Невзаимность. СВЧ магнитная диссипация

6

4

2

   

4.

Электродинамика ферромагнитных сред. Быстрые и медленные волны

4

4

     

5.

Пленочные волноведущие СВЧ структуры. Спектр и дисперсионные характеристики спиновых волн (СВ) в ферромагнитных пленках. Особенности спетра СВ в тонких ферромагнитных пленках микро- и нанотолщин.

8

6

2

   

6.

Семинар: Принцип дейсвия пленочных спин-волновых приборов (управляемые фазовращатели, линии задержки, фильтры)

2

 

2

   

7.

Способы возбуждения и приема распространяющихся спиновых волн в пленках. Типы антенн спиновых волн. Сопротивление излучения микрополосковых антенн.

6

4

2

   

8.

Методы расчета рабочих характеристик (АЧХ, ФЧХ, ГВЗ) пленочных СВЧ линейных спин-волновых приборов - фазовращателей, линий задержки, фильтров, резонаторов.

6

4

2

   

9.

Нелинейные явления в ферромагнетиках. Параметрическое возбуждение спиновых волн. Динамический диапазон линейных спин-волновых приборов

6

4

2

   

10.

Стабильные и нестабильные нелинейные спин-волновые процессы. Понятия о модуляционной неустойчивости и солитонах огибающей спиновых волн

4

2

2

   

11.

Стабильные нелинейные спиновые волны в пленках и их применение на СВЧ. Нелинейное затухание СВ

4

2

2

   

12.

Нелинейные спин-волновые приборы и методы их расчета. Нелинейный СВЧ фазовращатель. Нелинейный СВЧ интерферометр. Нелинейный направленный ответвитель

4

2

2

   

13.

Лабораторное занятие: Проектирования нелинейного СВЧ фазовращателя на ферритовой пленке.

2

 

2

   

14.

Принципы построения гибридных функциональных спин-волновых устройств. Активные кольца. Кольцевые фильтры

4

2

2

   

15.

Генераторы последовательностей коротких СВЧ импульсов. Генераторы фазокогерентной сетки частот

2

2

     

16.

Понятие о генераторах СВЧ динамического хаоса. Возможные применения динамического хаоса на СВЧ

4

2

2

   

17.

Лабораторная демонстрация: Управляемый спин-волновой генератора СВЧ динамического хаоса

2

 

2

   

18.

Семинар по итогам обучения. Заключение

4

 

4

   
 

Итоговая аттестация

1

 

1

 

зачет

 

Итого

72

41

31

   

Контактная информация

пн. - пт. с 10:00 до 17:00
+7 812 346-28-18, +7 812 346-45-21
+7 812 346-45-21
ino@etu.ru

Запись на курс

Отправляя сообщение с помощью данной формы, вы соглашаетесь с обработкой своих персональных данных в соответствии с «Политикой обработки и защиты персональных данных СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Все поля помеченные * являются обязательными для заполнения.