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公開番号2025023820
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-17
出願番号2024110011
出願日2024-07-09
発明の名称スピン変換器
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H10N 50/20 20230101AFI20250207BHJP()
要約【課題】小型化可能で、電流又は電圧の強度を変更できる、スピン変換器を提供する。
【解決手段】スピン変換器100は、第1スピン軌道トルク配線層10と、第2スピン軌道トルク配線層20と、第1スピン波伝搬層と、を備える。第1スピン波伝搬層は、第1スピン軌道トルク配線層と第2スピン軌道トルク配線層との間にある。第1スピン軌道トルク配線層のX方向の第1端の第1端子41と第2端の第2端子42の間に電流又は電圧を印加し、第2スピン軌道トルク配線層の第3端の第3端子43と第4端の第4端子44との間の電流又は電圧を出力する。第3端と第4端は、X方向と直交するY方向において、第2スピン軌道トルク配線層の異なる位置にある。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１スピン軌道トルク配線層と、第２スピン軌道トルク配線層と、第１スピン波伝搬層と、を備え、
前記第１スピン波伝搬層は、前記第１スピン軌道トルク配線層と前記第２スピン軌道トルク配線層との間にあり、
前記第１スピン軌道トルク配線層の第１方向の第１端と第２端の間に電流又は電圧を印加し、前記第２スピン軌道トルク配線層の第３端と第４端との間の電流又は電圧を出力できるように構成され、
前記第３端と前記第４端は、前記第１方向と直交する第２方向において、前記第２スピン軌道トルク配線層の異なる位置にある、スピン変換器。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１スピン波伝搬層は、磁性絶縁体である、請求項１に記載のスピン変換器。
【請求項３】
前記第１スピン軌道トルク配線層は、前記第１方向の長さが前記第２方向の長さより長く、
前記第２スピン軌道トルク配線層の前記第２方向の長さは、前記第１スピン軌道トルク配線層の前記第２方向の長さより長い、請求項１に記載のスピン変換器。
【請求項４】
前記第１スピン軌道トルク配線層は、前記第１方向の長さが前記第２方向の長さより長く、
前記第２スピン軌道トルク配線層は、前記第１方向の長さが前記第２方向の長さより長い、請求項１に記載のスピン変換器。
【請求項５】
前記第３端と前記第４端との間に流れる第２電流は、前記第１端と前記第２端との間に流れる第１電流より大きい、請求項１に記載のスピン変換器。
【請求項６】
前記第３端と前記第４端との間の第２電位差は、前記第１端と前記第２端との間の第１電位差より大きい、請求項１に記載のスピン変換器。
【請求項７】
電源をさらに備え、
前記電源は、前記第１端と前記第２端との間に電流又は電圧を印加する、請求項１に記載のスピン変換器。
【請求項８】
第１端子と第２端子と第３端子と第４端子とをさらに備え、
前記第１端子は、前記第１端に接続され、
前記第２端子は、前記第２端に接続され、
前記第３端子は、前記第３端に接続され、
前記第４端子は、前記第４端に接続されている、請求項１に記載のスピン変換器。
【請求項９】
積層方向から見て、前記第１スピン軌道トルク配線層と前記第２スピン軌道トルク配線層とが重なる重畳面は、（ａ／ｂ）
２
×ｒ＞１を満たし、
ａは、前記重畳面の前記第１方向の長さであり、
ｂは、前記重畳面の前記第２方向の長さであり、
ｒは、ｒ＝Ｂ／Ａを満たし、
Ａは、前記第１スピン軌道トルク配線層の電流密度であり、
Ｂは、前記第２スピン軌道トルク配線層の電流密度である、請求項１に記載のスピン変換器。
【請求項１０】
第３スピン軌道トルク配線層と、第２スピン波伝搬層と、をさらに備え、
前記第２スピン波伝搬層は、前記第２スピン軌道トルク配線層と前記第３スピン軌道トルク配線層との間にあり、
前記第３スピン軌道トルク配線層の前記第１方向の第５端と第６端の間に電流又は電圧を印加できるように構成され、
前記第５端は、前記第１端と積層方向に対向する位置にあり、
前記第１端と前記第２端との間に流れる第１電流と、前記第５端と前記第６端との間に流れる第３電流とは、流れ方向が反対である、請求項１に記載のスピン変換器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、スピン変換器に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
電流や電圧の強度を変化させる変圧器は、様々な電子機器に用いられる主要な電子部品の一つである。例えば、特許文献１には、コイルを用いた変圧器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－０１８３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コイルの大きさとインダクタンスの強度とはトレードオフの関係にあり、小型のコイルで大きなインダクタンスを実現することは難しい。そのため、コイルを用いた変圧器は、小型化に限界がある。
【０００５】
本開示は上記事情に鑑みてなされたものであり、小型化可能で、電流又は電圧の強度を変更できる、スピン変換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
【０００７】
第１の態様に係るスピン変換器は、第１スピン軌道トルク配線層と、第２スピン軌道トルク配線層と、第１スピン波伝搬層と、を備える。前記第１スピン波伝搬層は、前記第１スピン軌道トルク配線層と前記第２スピン軌道トルク配線層との間にある。前記第１スピン軌道トルク配線層の第１方向の第１端と第２端の間に電流又は電圧を印加し、前記第２スピン軌道トルク配線層の第３端と第４反との間の電流又は電圧を出力できるように構成されている。前記第３端と前記第４端は、前記第１方向と直交する第２方向において、前記第２スピン軌道トルク配線層の異なる位置にある。
【発明の効果】
【０００８】
本開示にかかるスピン変換器は、小型化可能で、電流又は電圧の強度を変更できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係るスピン変換器の平面図である。
第１実施形態に係るスピン変換器の第１の断面図である。
第１実施形態に係るスピン変換器の第２の断面図である。
第１実施形態に係るスピン変換器の機能を説明するための図である。
第１実施形態に係るスピン変換器の用途の一例の模式図である。
第１実施形態に係るスピン変換器の第１変形例の平面図である。
第１実施形態に係るスピン変換器の第２変形例の平面図である。
第１実施形態に係るスピン変換器の第３変形例の平面図である。
第２実施形態に係るスピン変換器の平面図である。
第２実施形態に係るスピン変換器の第１の断面図である。
第２実施形態に係るスピン変換器の第２の断面図である。
第２実施形態に係るスピン変換器の機能を説明するための図である。
第２実施形態に係るスピン変換器の第１変形例の平面図である。
第２実施形態に係るスピン変換器の第１変形例の第１の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本実施形態について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本開示はそれらに限定されるものではなく、本開示の効果を奏する範囲で適宜変更して実施することが可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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