通常的晶体管是一种基于电子电荷属性工作的固体半导体器件(包括二极管、三极管、场效应管、晶闸管等),具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等功能。2018年,中国学者吴昊和韩秀峰等人发明了磁性绝缘体/非磁金属/磁性绝缘体(Y3Fe5O12/Au/Y3Fe5O12)磁子阀器件;同年,中国学者郭晨阳、万蔡华和韩秀峰等人发明了基于纯磁子流工作由磁性绝缘体/反铁磁绝缘体/磁性绝缘体(Y3Fe5O12/NiO/Y3Fe5O12)构成的磁子结器件。这类器件可通过两层磁性绝缘体(Y3Fe5O12)的磁化状态(平行或反平行态)来实现磁子流的开关状态,并且可获得高磁子流开关比,因此这种磁子阀/磁子结器件属于一种磁子晶体管。2018年,荷兰格罗宁根大学的L.J.科内利森(L.J.Cornelissen)和B.J.van韦斯(B.J.van Wees)等人发明了一种磁子三极管器件。该器件由外延的钇铁石榴石(Y3Fe5O12)薄膜和3根亚微米间距的平行铂(Pt)条构成。3根铂条分别充当磁子流调控的源极、栅极和漏极。该器件工作时,需要在薄膜平面内施加垂直于铂条的磁场,用于饱和磁化Y3Fe5O12薄膜。该磁子三极管工作时,在磁子源极中通入电流,基于磁子中介的电流拖拽效应,可在磁子漏极中探测到电压信号。磁子栅极中通入的电流作为栅极控制量,可改变Y3Fe5O12薄膜中积累的磁子浓度和磁子传输效率,进而影响源极和漏极之间电流拖拽效应的强弱。上述磁子晶体管基于非相干的磁子-热激发的磁子(或热磁子)工作。还有一类磁子晶体管可基于相干磁子或相干自旋波工作。例如,2014年德国学者A.V.丘马克(Andrii V.Chumak)和B.希勒布兰兹(Burkard Hillebrands)等人在Y3Fe5O12磁子晶体上方设置了3根平行的天线,分别用于吉赫频段的自旋波激发、栅极调控和自旋波探测。在自旋波源极中通入对应磁子晶体导带的微波、激发出扩展态自旋波;在栅极通入对应磁子晶体禁带的微波、激发出局域自旋波;当源极和栅极微波频率接近时(但两者频率不同),两种自旋波会发生强烈的散射,从而降低扩展态自旋波从源极到漏极的传输效率。
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[{"ID":42423,"Name":"工学"},{"ID":80436,"Name":"电子科学与技术"},{"ID":98994,"Name":"自旋电子学"},{"ID":224151,"Name":"自旋电子学增补条目"},{"ID":231447,"Name":"磁子晶体管"}]
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/magnon transistor/
最后更新 2023-08-22
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以磁子(自旋波)为信息媒介工作且具有检波、整流、放大、开关、信号调制等功能的固体磁性器件。
- 英文名称
- magnon transistor
- 所属学科
- 电子科学与技术