[发明专利]具有高输出功率的自旋转矩振荡器及其应用

权利要求书

1.一种自旋转矩振荡器，包括：

第一参考磁层，其具有固定磁化；

进动磁层，其具有能绕初始方向进动的磁化；以及

第一势垒层，其夹置在所述第一参考磁层和所述进动磁层之间，并且由能产生负微分电阻的绝缘材料形成，其中，所述第一势垒层由具有立方晶体结构的材料AB形成，其中A为阳离子位，B为阴离子位，A位被Mg、Al、Zn和空位中的至少两种无序占据，B位被O、N、Cl、F和空位中的一种或多种占据。

2.如权利要求1所述的自旋转矩振荡器，其中，所述第一势垒层具有4至7个原子层的厚度。

3.如权利要求1所述的自旋转矩振荡器，还包括：

第二势垒层，其由绝缘材料形成，并且设置在所述进动磁层的与所述第一势垒层相反的一侧；以及

第二参考层，其具有固定磁化，并且设置在所述第二势垒层的与所述进动磁层相反的一侧。

4.如权利要求3所述的自旋转矩振荡器，其中，所述第二势垒层由能产生负微分电阻的绝缘材料形成，且

其中，所述第二势垒层具有4至7个原子层的厚度。

5.一种自旋转矩振荡器电路，包括：

第一磁性隧道结，其在直流偏置下产生振荡信号，所述第一磁性隧道结包括：

第一参考磁层，其具有固定磁化；

进动磁层，其具有在所述直流偏置下绕初始方向进动的磁化；以及

第一势垒层，其夹置在所述第一参考磁层和所述进动磁层之间，并且由在所述直流偏置下产生负微分电阻的绝缘材料形成；以及

至少一个放大电路，其接收并且放大所述第一磁性隧道结产生的振荡信号，所述至少一个放大电路中的每个包括串联连接在电源电压与地电势之间的电阻器和第二磁性隧道结，所述第二磁性隧道结在所述电源电压的偏置下具有负微分电阻，所述振荡信号施加到所述至少一个放大电路的电源电压一侧，并且所述至少一个放大电路在所述电阻器和所述第二磁性隧道结之间的节点处提供放大了的振荡信号。

6.如权利要求5所述的自旋转矩振荡器电路，其中，所述第二磁性隧道结具有比所述第一磁性隧道结更大的结面积。

7.如权利要求5所述的自旋转矩振荡器电路，其中，所述第二磁性隧道结本身不产生振荡信号。

8.如权利要求5所述的自旋转矩振荡器电路，其中，所述第一磁性隧道结还包括：

第二势垒层，其由绝缘材料形成，并且设置在所述进动磁层的与所述第一势垒层相反的一侧；以及

第二参考层，其具有固定磁化，并且设置在所述第二势垒层的与所述进动磁层相反的一侧，

其中，所述第二参考层的磁化在与所述第一参考磁层的磁化平行的方向上。

9.一种操作自旋转矩振荡器的方法，所述自旋转矩振荡器包括：

第一参考磁层，其具有固定磁化；

进动磁层，其具有能绕初始方向进动的磁化；以及

第一势垒层，其夹置在所述第一参考磁层和所述进动磁层之间，并且由能产生负微分电阻的绝缘材料形成，

所述方法包括：

向所述自旋转矩振荡器施加直流偏置，以使得所述自旋转矩振荡器工作在负微分电阻区域；以及

从所述自旋转矩振荡器提取振荡信号输出。