Diseño e implementacion de dispositivos de alta frecuencia basados en ondas espín

Abstract

El oscilador se basa en una línea de retardo en la que se propagan las ondas de espín de superficie (MagnetoStactic Surface Waves, MSSW) a través de un material ferromagnético, en este caso, una película de granate de hierro e itrio (YIG, por sus siglas en inglés). La característica más importante de las ondas de superficie, está relacionada con su longitud de onda y su velocidad de fase. Respecto a la longitud de onda, las ondas espín tienen longitudes de onda muy pequeñas en comparación a las ondas electromagnéticas a la misma frecuencia. Para una electromagnética a una frecuencia de 3 GHz tiene asociada una longitud de onda de 10 cm, mientras que una onda de espín presenta una longitud de onda de aproximadamente 200 µm. La sintonización de la frecuencia de oscilación funciona de acuerdo al cambio en la velocidad de fase de las ondas espín. Al cambiar el campo magnético se modifica la velocidad de fase y por lo tanto la frecuencia a la que se cumple la condición de oscilación. De esta característica se diseñó un programa en LabVIEW para la sintonización de la frecuencia usando un segundo campo magnético. El trabajo de esta tesis describe el proceso de diseño de un oscilador sintonizable basado en ondas espín, utilizando como línea de retardo un material ferromagnético; cuya realización se divide en 4 capítulos. El capítulo 1 Introducción a osciladores, conocemos el concepto fundamental de un oscilador y sus características principales; las cuales son importantes a la hora de elaborar un oscilador. El capítulo 2 Ondas espín, Se da una breve explicación de los materiales magnéticos y posteriormente se introduce al análisis matemático de las ondas espín a partir de las Ecuaciones de Maxwell de donde concluimos las características de las ondas espín. EL capítulo 3 Diseño del oscilador basado en ondas espín, se explica el funcionamiento del oscilador y se explica su diseño; pasando desde el amplificador hasta los elementos que hacen posible la sintonización de frecuencia. Por último el capítulo 4 Caracterización y resultados, sometemos al oscilador a diversos experimentos para conocer su comportamiento.