Изв. Сарат. ун-та. Нов. cер. Сер. Физика,
2021, том 21, выпуск 3,страницы 249–263(Mi isuph21)
Твердотельная электроника, микро- и наноэлектроника
Влияние геометрии тонкопленочных микроволноводов на основе железоиттриевого граната и расположения микроантенн на характеристики возбуждения и прохождения в них магнитостатических волн
Аннотация:
В работе экспериментально исследуются эффекты возбуждения и распространения магнитостатических волн в касательно намагниченных микроволноводах шириной 5–15 мкм, изготовленных из пленки железоиттриевого граната толщиной 0.9 мкм с помощью фотолитографии и ионного травления, и имеющие интегрированные с волноводом микроантенны для возбуждения и приема магнитостатических волн. Обсуждаются вопросы влияния на характеристики магнитостатических волн ширины волновода, местоположения микроантенн, а также связи между паралельно расположенными микроволноводами. Показано, что расположение антенн на торцах волноводов может сопровождаться эффектом фильтрации: снижается эффективность возбуждения длинноволновой части спектра магнитостатических волн и ширинных мод волновода. Для волноводов различной ширины демонстрируется ухудшение характеристик магнитостатических волн при уменьшении ширины волновода, что связывается с сильным отклонением поперечного сечения волновода от прямоугольной формы вследствие несовершенства технологии изготовления. Показано, что для данной толщины железоиттриевого граната ширина волновода $\sim$ 15 мкм обеспечивает оптимальное перекрытие спектров магнитостатических волн в ортогональных волноводах за счет анизотропии формы. Показано также, что эффективность перекачки энергии магнитостатических волн из одного волновода в аналогичный волновод, расположенный паралельно первому на расстоянии порядка ширины волновода, может составлять $\sim$ -10–15 дБ. Полученные результаты представляют интерес с точки зрения оптимизации волноведущих систем для целей магноники на пути их миниатюризации.
Ключевые слова:магнитостатические волны, железоиттриевый гранат, микроволноводы ограниченной ширины, микроантенны для магнитостатических волн, характеристики передачи и отражения.