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자기소용돌이 구조가 형성되어 있는 오실레이터 및 이를 이용한 교류신호 생성방법

  • 기술번호 : KST2015135008
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 자기소용돌이 구조가 형성되어 있는 오실레이터 및 이를 이용한 교류신호 생성방법이 개시된다. 본 발명에 따른 오실레이터는 자기소용돌이 구조가 형성되어 있는 자유층과, 자유층의 일측에 배치되며 상면과 직교하는 방향의 성분을 갖도록 자화가 배열되어 있는 편향층과, 자유층과 상기 편향층 사이에 배치되며 전도성 물질로 이루어진 비자기층을 구비한다. 본 발명에 따른 오실레이터는 새로운 형태의 오실레이터로서, 간단한 구조를 가지므로, 제조가 간단하고, 신뢰성이 우수한 오실레이터의 제조가 가능하다. 오실레이터, 자기소용돌이, 거대자기저항, 터널링자기저항
Int. CL H03B 15/00 (2014.01.01)
CPC H03B 15/006(2013.01) H03B 15/006(2013.01) H03B 15/006(2013.01)
출원번호/일자 1020090025717 (2009.03.26)
출원인 서울대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1018266-0000 (2011.02.22)
공개번호/일자 10-2010-0107583 (2010.10.06) 문서열기
공고번호/일자 (20110304) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2009.03.26)
심사청구항수 28

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김상국 대한민국 서울 관악구
2 최윤석 대한민국 서울특별시 서초구
3 이기석 대한민국 서울 관악구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 송경근 대한민국 서울특별시 서초구 서초대로**길 ** (방배동) 기산빌딩 *층(엠앤케이홀딩스주식회사)
2 박보경 대한민국 서울특별시 서초구 서초중앙로 **, *층(서초동, 준영빌딩)(특허법인필앤온지)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2009.03.26 수리 (Accepted) 1-1-2009-0181667-91
2 보정요구서
Request for Amendment		 2009.04.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2009-0023586-12
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2009.04.09 수리 (Accepted) 1-1-2009-0215255-25
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2010.08.13 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2010.09.14 수리 (Accepted) 9-1-2010-0058739-05
6 등록결정서
Decision to grant		 2010.11.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2010-0531773-58
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.09.27 수리 (Accepted) 4-1-2011-5195109-43
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.01.14 수리 (Accepted) 4-1-2013-5007213-54
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.17 수리 (Accepted) 4-1-2015-5033829-92
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2015-5062924-01
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2019-5093546-10
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.05.23 수리 (Accepted) 4-1-2019-5101798-31
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.02 수리 (Accepted) 4-1-2019-5154561-59
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.11.25 수리 (Accepted) 4-1-2020-5265458-48
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
자기소용돌이(magnetic vortex) 구조가 형성되어 있는 자유층; 상기 자유층의 일측에 배치되며, 자화 중 적어도 일부가 상면과 직교하는 방향의 성분을 갖도록 배열되어 있는 편향층; 및 상기 자유층과 상기 편향층 사이에 배치되며, 전도성 물질로 이루어진 비자기층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이터
2 2
제1항에 있어서, 상기 편향층에는 상기 편향층의 상면과 직교하는 방향으로 자화가 배열된 단일자구(single magnetic domain)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오실레이터
3 3
제2항에 있어서, 상기 자유층에 형성되어 있는 자기소용돌이 코어의 수직자화 방향과 상기 편향층에 형성되어 있는 단일자구의 자화의 방향이 서로 반대 방향인 것을 특징으로 하는 오실레이터
4 4
제1항에 있어서, 서로 마주보는 상기 자유층의 일면과 상기 비자기층의 일면 중, 상기 자유층의 일면의 면적이 상기 비자기층의 일면의 면적보다 더 큰 것을 특징으로 하는 오실레이터
5 5
제4항에 있어서, 상기 비자기층의 일면과 타면의 면적이 동일한 것을 특징으로 하는 오실레이터
6 6
제5항에 있어서, 서로 마주보는 상기 편향층의 일면과 상기 비자기층의 일면의 면적이 동일한 것을 특징으로 하는 오실레이터
7 7
제5항에 있어서, 상기 비자기층의 중심축이 상기 자기소용돌이 코어(magnetic vortex core)의 중심과 이격되도록 상기 비자기층이 배치되는 것을 특징으로 하는 오실레이터
8 8
제1항에 있어서, 서로 마주보는 상기 편향층의 일면과 상기 비자기층의 일면 중, 상기 비자기층의 일면의 면적이 상기 편향층의 일면의 면적보다 더 큰 것을 특징으로 하는 오실레이터
9 9
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자유층의 타측에 배치되며, 기준 자화를 제공하는 고정층; 및 상기 자유층과 상기 고정층 사이에 배치되는 중간층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이터
10 10
제9항에 있어서, 상기 고정층에는 상기 고정층의 상면과 평행하게 자화상태가 배열된 단일자구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오실레이터
11 11
제9항에 있어서, 상기 고정층의 상면의 크기는 상기 자유층의 상면의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 오실레이터
12 12
제9항에 있어서, 상기 고정층은 거대자기저항(giant magneto resistance, GMR)을 측정하기 위한 기준 자화를 제공하며, 상기 중간층은 비자기 전도성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 오실레이터
13 13
제9항에 있어서, 상기 고정층은 터널링자기저항(tunneling magnetro resistance, TMR)을 측정하기 위한 기준 자화를 제공하며, 상기 중간층은 절연성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 오실레이터
14 14
자기소용돌이 구조가 형성되어 있는 자유층과, 상기 자유층의 일측에 배치되며 자화 중 적어도 일부가 상면과 직교하는 방향의 성분을 갖도록 배열되어 있는 편향층과, 상기 자유층과 상기 편향층 사이에 배치되며 전도성 물질로 이루어진 비자기층을 구비하는 오실레이터를 준비하는 단계; 상기 오실레이터를 관통하는 전류를 인가하여, 상기 자유층에 형성되어 있는 자기소용돌이 코어를 회전시키는 단계; 및 상기 자기소용돌이 코어의 회전을 통해 교류신호를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
15 15
제14항에 있어서, 상기 편향층에는 상기 편향층의 상면과 직교하는 방향으로 자화가 배열된 단일자구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
16 16
제15항에 있어서, 상기 자유층에 형성되어 있는 자기소용돌이 코어의 수직자화 방향과 상기 편향층에 형성되어 있는 단일자구의 자화의 방향이 서로 반대 방향인 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
17 17
제14항에 있어서, 서로 마주보는 상기 자유층의 일면과 상기 비자기층의 일면 중, 상기 자유층의 일면의 면적이 상기 비자기층의 일면의 면적보다 더 큰 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
18 18
제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오실레이터를 관통하는 전류는 상기 자유층의 상면과 직교하는 방향을 갖는 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
19 19
제18항에 있어서, 상기 오실레이터를 관통하는 전류는 상기 자기소용돌이 코어의 회전반경이 일정하게 유지되도록 하는 임계전류(jcri)인 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
20 20
제19항에 있어서, 상기 자유층은 반경이 R이고 두께가 L인 원판의 형상으로 형성되며, 상기 임계전류(jcri)는 다음의 수학식 A로 설정되는 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법: [수학식 A] 여기서, (intrinsic stiffness coefficient), , , , 이고, 이때, 는 댐핑계수(damping coefficient), Ms는 상기 자유층의 포화자화(saturation magnetization)값, 는 자이로마그네틱 비율상수(gyromagnetic ratio), h는 플랑크 상수, 는 진공에서의 투자율(magnetic permeability), e는 전자의 전하량, 그리고 Rc는 자기소용돌이 코어의 임계 반지름(magnetic vortex core critical radius)이며, P는 상기 편향층을 통과한 전자의 스핀의 스핀 배열정도(degree of polarization)를 나타내는 인자로, 상기 편향층을 통과한 전자 모두가 상기 편향층의 스핀 방향과 동일하게 배열되는 경우 P는 1이고, 상기 편향층을 통과한 전자 모두가 상기 편향층의 스핀 방향과 서로 다르게 배열되는 경우 P는 0이며, 상기 자유층의 상면과 직교하며 상기 자유층에서 상기 편향층을 향하는 방향을 +z 방향이라고 할 때, p는 상기 자유층에 형성되어 있는 자기소용돌이 코어의 방향을 나타내는 인자로, 상기 자기소용돌이 코어의 수직자화 방향이 +z 방향인 경우 p는 1이고, 상기 자기소용돌이 코어의 수직자화 방향이 -z 방향인 경우 p는 -1이며, ip는 상기 인가되는 전류의 방향을 나타내는 인자로, 상기 인가되는 전류의 방향이 +z 방향인 경우 ip는 1이고, 상기 인가되는 전류의 방향이 -z 방향인 경우 ip는 -1이며, Spol은 상기 편향층의 자화배열 방향을 나타내는 인자로, 상기 편향층의 자화배열 방향이 +z 방향인 경우 Spol은 +1이고, 상기 편향층의 자화배열 방향이 -z 방향인 경우 Spol은 -1이며, 그리고 c는 상기 자기소용돌이 코어의 주변에 상기 자유층의 상면과 평행하게 형성된 수평자화의 방향성을 나타내는 인자로, 상기 수평자화가 상기 자유층의 상면에 반시계 방향으로 배열된 경우 c는 +1이고, 상기 수평자화가 상기 자유층의 상면에 시계 방향으로 배열된 경우 c는 -1이다
21 21
제19항에 있어서, 상기 인가된 전류는 1 MA/cm2보다 작은 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
22 22
제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오실레이터를 준비하는 단계와 상기 자기소용돌이 코어를 회전시키는 단계 사이에, 상기 자유층에 전류 또는 자기장을 인가하여 상기 자유층에 형성되어 있는 자기소용돌이 코어를 이동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
23 23
제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오실레이터를 관통하는 전류는 직류인 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
24 24
제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오실레이터를 관통하는 전류 인가시, 상기 자유층에 자기장을 더 인가하는 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
25 25
제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오실레이터는 상기 자유층의 타측에 배치되며 거대자기저항을 측정하기 위한 기준 자화를 제공하는 고정층과, 상기 자유층과 상기 고정층 사이에 배치되며 전도성 물질로 이루어진 중간층을 더 구비하고, 상기 교류신호를 생성하는 단계는, 상기 자기소용돌이 코어가 회전함에 따라 주기적으로 변화되는 거대자기저항으로부터 교류신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
26 26
제25항에 있어서, 상기 고정층에는 상기 고정층의 상면과 평행하게 자화상태가 배열된 단일자구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
27 27
제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오실레이터는 상기 자유층의 타측에 배치되며 터널링자기저항을 측정하기 위한 기준 자화를 제공하는 고정층과, 상기 자유층과 상기 고정층 사이에 배치되며 절연성 물질로 이루어진 중간층을 더 구비하고, 상기 교류신호를 생성하는 단계는, 상기 자기소용돌이 코어가 회전하에 따라 주기적으로 변화되는 터널링자기저항으로부터 교류신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
28 28
제27항에 있어서, 상기 고정층에는 상기 고정층의 상면과 평행하게 자화상태가 배열된 단일자구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 교류신호 생성방법
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1 교육과학기술부 교육과학기술부 창의적연구사업 스핀파의 파동적 특성 및 이를 이용한 스핀파 소자 연구