スプーフィングプラズモニック・スカイミオンに基づくサブ波長スケールのオンチップマイクロ波発振器

科学分野:

• 物理学
• 電気工学
• 材料科学

背景:

• 極限の電磁（EM）スケールでの波と物質の相互作用を探求することは重要です。
• サブ波長場の局在化は、EM研究における大きな課題です。

研究 の 目的:

• 極めて小さい電気的サイズを持つオンチップマイクロ波発振器を実証すること。
• スプーフィングプラズモニック・スカイミオンを使用してサブ波長場の局在化を達成すること。

主な方法:

• 0.18 μm相補型金属酸化膜半導体（CMOS）プロセスを利用しました。
• 正方形のらせん状金属線を持つスプーフィングプラズモニック・スカイミオン共振器を設計しました。
• 強く結合した励起構造と相補的なクロス結合ペアを実装しました。

主要な成果:

• λ₀/865の電気的サイズを持つオンチップマイクロ波発振器を達成しました。
• モード体積 2.97 × 10⁻¹¹ λ₀³ を実現しました。
• 電磁信号生成のための周波数選択とエネルギー貯蔵を同時に実証しました。

結論:

• サブ波長スケールのCMOSチップへのスカイミオン共振器の統合への道を開きました。
• 小型化された集積回路およびシステムの開発に大きな期待が寄せられています。
• サブ波長構造における効率的な電磁エネルギー集中と損失補償を可能にしました。