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J-GLOBAL ID：201802246405451482   整理番号：18A2026661

スピン波の音波ポンピングを用いた磁気弾性相関器【JST・京大機械翻訳】

A Magneto-elastic Correlator Using Acoustic Wave Pumping of Spin Waves

著者 (5件)： Lisenkov I. (Electrical Engineering and Computer Science, Oregon State University, Corvallis, OR, United States) ,  Hansen M. (Electrical Engineering and Computer Science, Oregon State University, Corvallis, OR, United States) ,  Davies J. (NVE Corporation, Minneapolis, MN, United States) ,  Dhagat P. (Electrical Engineering and Computer Science, Oregon State University, Corvallis, OR, United States) ,  Jander A. (Electrical Engineering and Computer Science, Oregon State University, Corvallis, OR, United States)
資料名： IEEE Conference Proceedings  (IEEE Conference Proceedings)
巻： 2018  号： INTERMAG  ページ： 1  発行年： 2018年 
JST資料番号： W2441A  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 結晶中の音波とスピン波の両方の群速度は電磁波のそれらよりも一桁小さい。結果として,信号の多重周期をスパンする複雑なアナログ信号処理タスクを,電磁波よりも音響またはスピン波でよりコンパクトに実装することができた。したがって,音響波デバイスはRF通信回路で一般的になり,コンパクトで効率的な方法で複雑な線形フィルタ機能を実現する。スピン波に基づくデバイスは原理的に,音響波デバイスと同じ機能の多くを実行できるが,非常に高い損失と非線形効果がスピン波信号プロセッサの実用化を制限している。しかし,信号相関のような非線形信号処理関数に対して,単一素子における音響およびスピン波信号の組合せが有利であることを提案した。マイクロ波信号相関器を実現するために,音波とスピン波の間の非線形相互作用を利用する磁気弾性素子を開発した。この装置は,図1aにおいて概略的に説明され,圧電変換器により発生した音響波信号を,アンテナにより薄膜イットリウム-鉄-ガーネット(YIG)導波路に入射された信号スピン波をパラメトリックポンプ[1-3]に使用する。得られたidラスピン波を出力アンテナによりピックアップした。3つの波の周波数はf_p=f_s+f_iに関連している。著者らの実験において,音響ポンプ信号はf_p=2.4GHzの周波数にあり,一方,信号とidラのスピン波周波数f_sとf_iは1.2GHzの上下で数MHzである。マイクロ波入力信号とポンプ信号がそれぞれ信号S(t)とP(t)で変調されるならば,発生したidラ信号はI(t)=∫_0o~tS(2τ-t)P(τ)dτとして二つの信号の組合せにより変調され,信号相関器を実現することを示した。相関時間窓,t_oは,スピン波がポンピング領域を通過する時間の長さに依存する。相関信号処理を用いて,干渉の存在下での弱い信号の信号対雑音比を増加させた。提案した方式では,弱い信号を入力スピン波変換器を介してスピン波を発生させるために使用し,一方,「参照」コードをポンプ音響変換器に適用した。ポンピング過程に関連したスピン波の特性を考慮して,出力idラ信号の特性を予測できる理論的形式を作成し,ポンプ信号を二つの直交Walsh符号に対して変調し,励起信号の分布を計算した。一方,Fig.2bはポンピング信号の影響下で対応する二つの「idler」スピン波を示した。著者らのシミュレーションにより,i)信号スピン波符号が基準に整合し,そうでない場合には出力idラパワーが増大することを示した。ii)相対的に高いポンピング振幅により導入された非線形性は相関過程を損なわず,3)スピン波減衰は相関処理を損なわない。このような装置を製作し,連続ポンプによる動作の試料結果を図1bで示した。信号チャネル上の持続時間t_s=30nsの入力マイクロ波パルスは,出力におけるいくつかの遅れの後に現れるidラパルスを発生させる。ポンプが連続しているので,出力は時間t_s+t_oで,t_oは約200ns,パルスに必要な時間は2mm長さのデバイスを通過させる。現在,ポンプ信号を変調する能力を実装しているので,Fig2のような2つの信号のコンボリューションを実証することができる。このような信号相関器は,セル電話などの符号分割多元接続(CDMA)通信受信機への入力において大きな利点を利用でき,アナログ領域における入力符号系列を脱相関することができ,この機能をアナログ領域にシフトさせることにより,干渉信号に対する受信機の回復力を改善することができる。Copyright 2018 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 励起 ,  パルス ,  音響 ,  アンテナ ,  非線形性 ,  薄膜 ,  周波数 ,  受信機 ,  チャネル ,  *音波 ,  SN比 ,  多重化 ,  携帯電話 ,  マイクロ波 ,  *スピン波

分類 (1件)： 図形・画像処理一般  (JE04010I)

タイトルに関連する用語 (5件)： スピン波 ,  音波 ,  ポンピング ,  磁気弾性 ,  相関器