[發明專利]一種具有單向導通特性的自旋波二極管

有效

• 申請號: 201510103742.1
• 申請日: 2015-03-10
• 公開（公告）號: CN104779274B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 余偉超;蘭金;肖江
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01L29/66
• 分類號: H01L29/66
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司31200
• 代理人: 陸飛,盛志范

1.一種具有單向導通特性的自旋波二極管，其特征在于，是在具有DMI效應的鐵磁絕緣材料上構造的磁結構，包括兩部分：第一部分是具有DMI效應的鐵磁絕緣材料，該材料擁有兩塊相反磁取向的磁疇以及在磁疇之間形成的磁疇壁；第二部分為連接到磁疇壁的兩個自旋波波導，分別用于導入和導出自旋波，其中，第一個自旋波波導覆蓋整個磁疇壁，第二個自旋波波導覆蓋范圍為0到0.5個磁疇壁不等；兩個自旋波波導的相對位置關系依賴于磁疇壁內束縛態自旋波的運動方向和空間分布：

當DMI的符號為正時，向上傳播的自旋波會靠著磁疇壁的右側傳播，而向下傳播的自旋波將靠著磁疇壁的左側傳播；在這種情形下，二極管結構為：第一個自旋波波導在左上側，第二個自旋波波導在右下側；或者，第二個自旋波波導在左上側，第一個自旋波波導在左下側；若DMI符號為負時，向上傳播的自旋波靠著磁疇壁的左側，向下傳播的自旋波靠著磁疇壁的右側，在這種情形下，二極管結構為：第一個自旋波波導在右上側，第二個自旋波波導在左下側；或者，第二個自旋波波導在右上側，第一個自旋波波導在右下側；

所述自旋波波導所用的材料與上述第一部分材料不同，其各向異性參數低于該自旋波二極管的第一部分材料，使得自旋波僅能在自旋波波導與磁疇壁內傳播。

2.如權利要求1所述的自旋波二極管， 其特征在于，當DMI效應為體DMI效應時，磁疇壁的種類為布洛赫壁；當DMI效應為界面DMI效應時,磁疇壁的種類為奈爾壁。

3.如權利要求1所述的自旋波二極管，其特征在于，自旋波波導中傳播的自旋波能隙低于波導外材料的自旋波能隙。