电路及谐振子参数对YIG调谐振荡器相位噪声的影响

利用单一变量法,详细分析了某型YIG调谐振荡器不同电路参数(如基极反馈电感、负压电阻等)及谐振子参数(耦合环大小、小球饱和磁化强度等)对振荡器相位噪声的影响。结果表明,振荡器相位噪声随基极反馈电感的增大而增高,高频端的相位噪声相对低频端随负压电阻的增大改善更大;而对于YIG小球铁磁共振线宽ΔH,相对于高频端来说,相位噪声随ΔH的增大在低频端增高更多。总之,降低YIG调谐振荡器的相位噪声是根据各指标需求综合优化振荡器电路各参数的结果。     

顶部籽晶法生长大尺寸、高品质钇铁石榴石晶体（英文）

钇铁石榴石(Y₃Fe₅O₁₂, YIG)晶体具有优异的磁学和磁光性质,在微波和磁光器件中有着广泛的应用。目前商用的磁光材料是采用液相外延技术在Gd₃Ga₅O₁₂(GGG)衬底上沉积的YIG单晶薄膜。本研究以无铅B₂O₃-BaF₂为复合助熔剂,采用顶部籽晶法技术(TSSG)生长YIG单晶材料, YIG晶体尺寸和重量分别可达43 mm×46 mm×11 mm和60 g。该晶体具有较窄的铁磁共振线宽(0.679 Oe)、高透明度(75%)和法拉第旋转角(200 (°)·cm^–1@1310 nm, 160 (°)·cm^–1@1550 nm)等优异的综合性能,是微波和磁光器件的良好候选材料。更为重要的是,这种生长技术非常适合大尺寸YIG单晶或稀土掺杂YIG单晶,结合定向籽晶生长和提升工艺,可以显著降低生产成本。     

玻璃微珠/环氧树脂复合材料制备和性能研究

利用溶液共混法将不同尺寸玻璃微珠填料组合填充到环氧树脂基体中,通过固化工艺制备玻璃微珠改性环氧树脂复合材料,研究了玻璃微珠含量对复合材料力学性能、导热和介电特性的影响规律。结果表明：随着玻璃微珠填充含量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度明显提升;相比于纯的环氧树脂,玻璃微珠的填充显著增强了环氧树脂基体的力学性能。另外复合材料的平均热导率也随着玻璃微珠填充量的增加而增加;与过去报道的SiO₂单一尺寸填充的环氧树脂的热导率相比,本文中所使用的多种尺寸玻璃微珠混合填充的方法明显提升了环氧树脂基体的导热特性。随着填充含量的增加,介电常数和介电损耗同时增加,进一步揭示其介电增强效应主要归因于低频下的界面极化机制。     

基于YIG调谐振荡器的S-C波段微波频率综合器

S-C波段微波频率综合器在超宽带超外差接收机中起着本振作用,其相位噪声、频率分辨率和输出功率直接影响接收机的动态范围、接收灵敏度和动目标显示能力等重要参数。采用电调谐器件YIG振荡器作为关键微波部件,利用其宽带连续可调谐特性和低相位噪声特性,基于小数分频法单环频率合成技术实现S-C波段微波频率综合器。结果表明,该微波频率综合器具有微波频段宽、相位噪声低、频率分辨率高等优点,工作性能稳定可靠,可满足实际工程应用。该设计方法对基于YIG振荡器的其他频段高性能微波频率综合器设计具有一定的参考价值。     

YIG调谐器件漏磁特性仿真分析

YIG调谐器件在现代电子对抗系统中应用广泛,但针对YIG调谐器件的漏磁特性缺乏定量分析。通过对YIG调谐器件的漏磁特性建模及仿真,特别是针对测试样品射频连接器区域磁场仿真和漏磁测量,得到其漏磁分布曲线,实现了YIG调谐器件的漏磁定量分析,为YIG调谐器件工程应用中抗漏磁干扰设计提供了依据。此外,该研究对于有效降低YIG调谐器件的漏磁干扰,提高整机系统技术指标和改善工作性能有着一定的指导意义。     

退磁效应诱导的二维涡旋拓扑磁振子能级退简并

涡旋磁振子是一类携带有受到拓扑保护的内禀轨道角动量的自旋波。磁性量子理论给出了二维圆形铁磁纳米量子点中涡旋磁振子的解析刻画，并定义了其轨道角动量。在低维铁磁系统中，退磁效应(偶极-偶极相互作用)的存在诱导涡旋磁振子产生能级退简并(能级劈裂)，使得具有不同拓扑荷的本征模式形成二能级系统。在外加驱动的激发下，涡旋磁振子二能级系统会出现能级跃迁。这使得构建超高速低功耗拓扑量子NOT门成为可能。以上结果得到了微磁学模拟的确认。     

面向磁光应用的CeF3晶体生长与性能表征

随着高功率激光和光通信技术的迅速发展,如何消除光学系统内部产生的反射噪声是一个至关重要的问题。磁光隔离器是依据法拉第效应设计而成的磁有源器件,能够有效隔离大部分反射光以保证光学系统稳定工作,而法拉第磁光材料作为磁光隔离器的核心部件,其研究和应用推动了磁光隔离器的更新与发展。CeF₃晶体具有高透过率、宽透过区间和高Verdet常数等优点,近年来获得了广泛关注,但是其传统生长方法存在成本高、周期长等缺点。本研究通过坩埚下降生长技术,优化温场结构和生长工艺,采用多孔坩埚成功获得多根CeF₃晶体。与商用TGG(Tb₃Ga₅O₁₂)晶体相比, CeF₃晶体的透过率得到明显提高,最高达到92%,并且在近红外波段两者的Verdet常数相当。CeF₃晶体的比热较高,表明晶体拥有较强的抗热冲击能力和较高的抗激光损伤能力。本研究使用多孔坩埚技术生长CeF₃晶体,实现了规模化和低成本生产;生长的CeF₃晶体物理性...     

液相外延法制备的掺杂石榴石单晶薄膜

以高纯氧化物为原材料，采用液相外延法(LPE)制备直径3英寸、厚度20μm以上的掺杂钇铁石榴石(YIG)单晶薄膜，通过离子掺杂对薄膜的饱和磁化强度进行调控，范围为800～1750 G。X射线衍射分析表明薄膜仅有单一衍射峰，且半高宽值约为0.007°。磁性能测试结果表明，制备的薄膜饱和磁化强度可宽幅调控，且呈现明显的平面磁各向异性。同时对薄膜的截面及表面形貌进行观测，发现薄膜与衬底间界面清晰，薄膜表面粗糙度小于1nm，离子掺杂均匀，为后续的器件应用打下良好的基础。