5 – Амалий иш Мавзу: функционал магнитоэлектроника учун магнитли материаллар хоссаларини ўрганиш

5 – Амалий иш


Мавзу: ФУНКЦИОНАЛ МАГНИТОЭЛЕКТРОНИКА УЧУН МАГНИТЛИ
МАТЕРИАЛЛАР ХОССАЛАРИНИ ЎРГАНИШ

Замонавий электроника электрон техника элементларининг интеграциясига асосланган. Бу вақтда схеманинг ҳар бир элементи алоҳида шаклланади. Интеграл микросхема (ИМС) яратиш асосида элемент (технологик) интеграция принципи ётади. Бу жараён микросхема актив ва пассив элементларини микроминиатюрлаш билан бирга кечади. ИМСларда актив (диодлар, транзисторлар) ва пассив (резисторлар, конденсаторлар, индуктивлик ғалтаклари) элемент соҳаларини ажратиш мумкин. Рақамли схемотехника принципи электр схема бажарадиган функция мураккаблашиши натижасида элементлар ва элементлараро боғланишлар сони ортиши боғлиқ.

Функционал микроэлектроника бевосита қаттиқ жисм физик жараёнларига таянган ҳолда, стандарт негиз элементлардан фойдаланмаган ҳолда маълум функцияни бажарадиган аппаратура ясаш учун принциапиал янги ёндошув имконини беради. Функционал элементлар нафақат ярим ўтказгич асосида, балки ўта ўтказгичлар, сегнетодиэлектриклар, фотоўтказиш қобилиятларига эга бўлган материаллар ва бошқалар асосида ҳам бажарилши мумкин. Ахборотни қайта ишлаш учун электр ўтказувчанликка боғлиқ бўлмаган ҳодисалардан ҳам фойдаланиш мумкин, масалан, оптик, магнит, диэлектриклардаги ҳодисалар, ультра товуш тарқалиш қонунияти ва х.з.
Шундай қилиб, функционал электроника олдиндан белгилаб берилган хоссаларга эга бўлган махсус муҳит ҳосил қилиш билан боғлиқ бўлган масалаларни ва физик интеграция усули ёрдамида турли электрон қурилмалар ясашни ўз ичига олади.
О птик ҳодисалардан фойдаланиш асосида – оптоэлектрон асбоблар яратилди. Оптоэлектрон асбобларда, ахборотни қайта ишлаш жараёнида электр сигналлари ёруғлик сигналига ва акси амалгат оширилади. Оптоэлектрон принципда электрон қурилма ва тизимларнинг вакуумсиз аналоглари яратилиши мумкин: электр сигналларини аналог ва рақамли айлантиргичлари (кучайтиргичлар, генераторлар, калит элементлари, хотира элементлари, мантиқий схемалар, кечикш линиялари ва бошқалар); қаттиқ жисмли электр – оптик айлантиргичлар, видиконлар, электрон – нурли айлантиргичлар (ёруғлик ва тасвир кучайтиргичлари, текис узатиш ва қабул қилиш экранлари, рақамли табло ва бошқа тасвир мантиқли қурилмалар).
Электронлар оқимини қаттиқ жисмдаги акустик тўлқинлар билан ўзаро таъсири билан боғлиқ ҳодисалар акустоэлектрон асбобларда қўлланилади. Акустоэлектрон асбобларда акустик сигналлар электрт сигналларга ва аксинча, электр сигналлари акустик сигналга айлантирилади.
Резонистор деб аталадиган асбоб электромеханик резонанс асосида ишлайди ва резонансланувчи затворли транзистор қўринишида бўлади.
Акустик тўлқинларнинг кичик тарқалиш тезлиги, миниатюр кечиктириш линиялари, берилган частота хоссаларига эга бўлган фильтрлар, ЎЮЧ кучайтиргичлари ва бошқаларни ясаш имконини беради. Бу йўналишнинг афзаллиги шундаки, берилган функцияни амалга ошириш фақат қурилма конфигурациясини танлаш ҳисобига амалга оширилади.
Эгилувчан, сирт тўлқинлари асосида, кечикиш линияларидан ташқари хотира қурилмалари, частота фильтрлари, генераторлар ясаш мумкин. Акустоэлектрон асбоблар, кенг полосали ва ЎЮЧ схемаларда қўллашда, истиқболли ҳисобланади.
Магнит тўйинувчанлиги кичик магнит материаллар ва юпқа магнит қатламлар ҳосил қилиш учун технологик усуллар ишлаб чиқилиши магнитоэлектрон асбоблар учун асос бўлиб хизмат қилди. Бундай асбобларга магнит қатламлар асосидаги тузилмалар (полосковой ва цилиндрик) киради. Полосковой доменлар асосидаги тузилмаларни ишлаш принципи юқори коэрцитив пардада шаклланган, кичик коэрцитив каналларда якка полосковой доменларни шаклланиши ва ҳаракатланиши ҳодисасига асосланган. Бундай каналлар одатда магнит парда суртилган алюминий асосдан ташкил топган тузилмаларда шаклланади. Алюминий асос тегишли тасвир конфигурациясида емирилади.
Ш ундай қилиб юқори коэрцитивликка эга бўлган магнит парда юилан қопланган, кичик коэрцитивликка эга бўлган тор, узун каналлар ҳосил бўлади. Канал кенглиги тор каналларда жойлашган доменнинг минимал магнитостатик энергиясига мос келади.
Ташқи магнит майдони таъсирида қўшни доменлар орасидаги чегара қўйилган майдон йўналиш вектори бўйлаб ҳаракатланади.
Полосковой магнит доменлари ёрдамида магнит диодлар, мантиқий ячейкалар, триггерлар, силжиш регистрлари ва бошқаларни ясаш мумкин.
Ташқи магнит майдон таъсирида гранат ёки ортоферрит монокристалл пардаларида цилиндрик магнит доменлар ҳосил бўлади. парда қвалинлиги якка домен ўлчамларига мос келади. Ташқи майдон ўзгартирилса цилиндрик домен силжийди. Майдон ҳосил қилиш учун одатда Т ва У шаклдаги пермоллой аппликацияялар қўлланилади. Домен сиртмоқ токили пермоллой генератор ёрдамида туғилади. Ферромагнит аппликация ёрдамида эса аннигиляция рўй беради.
Цилиндрик, магнит доменлар асосидаги тузилмалар ҳисоблаш техникаси учун турли амалларни бажарадиган схемаларни ташқи аппликация тизими ёрдамида сиртда жойлаштириш муҳити ҳисобланади. Цилиндрик магнит доменлар асосидаги қурилмалар асосан хотира қурилмаларида қўлланилмоқда. Улар яна магнит кучайтиргичлар ва бошқа қурилмларда ҳам қўлланилади.
Янги материаллар – магнитли ярим ўтказгичлар турли функционал қурилмлар ясашда кенг имконичятлар яратмоқда. Уларга электр ўтказувчанликнинг металл табиатига эга бўлмаган, магнит ва номагнит бирикмалардан ташкил топган магнетиклар киради. Ҳозирги кунда европий халькогениди, хромнинг халькогенид шпинели, кучли легирланган ферритлар (масалан, кремний билан легирланган темир – иттирийли гранат) ва бошқалар каби магнитли яримўтказгичлар жуда машҳур.
Магнит шпинеллар хотира муҳитида ёзиш билан параллел равишда ахборотни ўқиш имконини берадиган актив қурилмалар ясаш имконини яратади.
М еталл ва диэлектрик юпқа пардалардан фойдаланишда катта намуна ва тузилмаларда содир бўлмайдиган янги ҳолатлар ва қонуниятлар юзага келади. Пардалар вакуумдаги ток каби бошқарувчи эмиссия токлари ҳосил қилиш қобилиятига эга. Юпқа парадаларда эмиссияланган заряд ташувчилар ток ҳолатлари қонуниятини аниқлаб, ҳажм ичида устунлик қилиши мумкин. Нометалл қаттиқ жисмларда эмиссия токларининг оқиши билан боғлиқ бўлган қонуниятлар диэлектрик электрон асбобларда қшлланилади.
Диэлектрик диод – пардали металл–диэлектрик–металл структурани ташкил этади. Диэлектрик диод ишлаш принципи электровакуум ва ярим ўтказгичли диод ишлаш принципларидан фарқ қилади. Диэлектрик диоддаги тўғрилаш эффекти исток ва сток чиқишидаги иш фарқи билан тушунтирилади ва диэлектрикка жуда кичик чиқиш ишига эга бўлган материалдан контакт суртиш йўли билан бу натижада янада яхшиланиши мумкин. Шу сабабли бир йўналишда катта ток юзага келади, тескари йўналишда эса – жуда кичик.
Диэлектрик транзисторда бошқарувчи электрод (затвор) исток ва сток оралиғидаги юпқа диэлектрик қатламида жойлашади. Баъзи триодларда n – соҳадан юқори омли р – соҳага эмиисия- диэлектрик ролини бажаради. Юқори электр ўтказувчанликка эга бўлган р⁺ - турдаги ярим ўтказгичдан ҳосил бўлган кичик омли соҳалар, электровакуум триоддаги тўр вазифасини бажаради.
Диэлектрик электроника асбоблари ярим ўтказгичли ва электровакуум асбобларнинг афзалликларини ўзида мужассамлаштирган бўлиб, камчиликлардан холидир. Улар микроминиатюр, кам инерцияли, яхши характеристикаларага эга, эмитерловчи электрод қизишига сарф талаб қилмайдилар.