마이크로 패턴닝 연자성 박막의 강자성 공명을 이용한 GHz 주파수 대역저지 필터 및 파장 감쇠 효과 (Band-stop filter and wavelength shortening effects in GHz frequency range using ferromagnetic resonance of the micro-patterned soft magnetic thin film)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 53권 / 6호 / 602 ~ 607페이지
· 저자명 : 김기현

초록

자성 박막의 강자성 공명 현상을 이용하여 GHz 주파수 영역의 대역저지
필터 (band-stop filter)소자 특성을 연구하였다. 유리 기판 위의
코플라나 방식의 신호 전송선 위에 CoNbZr 박막을 증착, 15 mm($l$)
$\times$ 50 mm($w$) $\times$ 0.5, 1, 2 $\mu$m($t$)의 크기로
패턴닝하여 자성박막에 의한 마이크로파 대역의 전력 흡수 신호를
측정하였다. 박막의 두께가 증가함에 따라 최대 전력 흡수 주파수 영역은
3.1, 4.6, 5.8 GHz로 각각 측정되었다. 신호 차단대역에서의 마이크로파
전력 흡수율은 박막의 두께에 따라 67 \%에서 84 \%을 보였으며 차단
주파수가 증가할수록 전력 흡수 대역 폭이 증가하는 현상을 보였다.
차단된 신호의 크기가 최대가 되는 주파수는 계산된 강자성 공명
주파수와 거의 일치 하였다. 신호 전송선 위의 자성 박막 두께가
증가함에 따라 인덕턴스의 증가로 인하여 전송선로의 특성 임피던스가
증가하는 현상을 보였으며 전력 흡수 주파수 영역에서 급격한 임피던스의
변화를 보였다. 신호의 파장은 코플라나 전송선 자체에 비하여 자성박막
증착 시, 17 \%의 파장 감소 현상을 보였다.

영어초록

A band-stop filter device in the GHz frequency range was
investigated using the ferromagnetic resonance of the magnetic film.
Microwave power absorptions of a patterned CoNbZr films [15 mm (l)
$\times$ 50 $\mu$m (w) $\times$ 0.5, 1, or 2 $\mu$m (t)] on a
coplanar waveguide were measured. The maximum power absorption
frequencies were observed at around 3.1, 4.6, and 5.8 GHz,
respectively, for the three thickness of the magnetic film. The
magnitude of the microwave power absorption ain the region of the
band-stop frequency increased from 67 \% to 84 \% as the thickness
of the magnetic film was increased, and the bandwidths of the power
absorption frequency increased as the band-stop frequency shifted to
high frequencies. The frequencies in the maximum magnitude of the
attenuated transmission signal coincided with the calculated
frequencies. The characteristic impedance of the transmission line
was increased with the thickness of the magnetic film and
drastically changed at the power absorption frequency. The
wavelength of the integrated magnetic film on a coplanar waveguide
were shortened by about 17 \% in comparison with that of a coplanar
waveguide at 1 GHz.

참고자료

· 없음