(57)【要約】【課題】静磁波を一方方向にのみ伝搬し、当該一方方向に対して逆方向には伝搬しない静磁波非可逆回路素子を提供する。【解決手段】静磁波非可逆回路素子１０は、第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２を備える。第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２は、平板面が当接するように配置されている。第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２は、材料条件が異なる。具体的に、材料条件とは、基板の厚み、飽和磁化Ｍｓである。第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２からなる静磁波非可逆回路素子１０には、ｚ方向、すなわち平板面に平行で静磁波の伝搬方向に直交する方向に平行な外部磁界Ｈｉｎが印加されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれに材料条件が異なる複数のＹＩＧ基板と、
スピン波を励振する励振部を備え、
前記複数のＹＩＧ基板は、互いの平板面が当接するように配置されており、
前記平板面に平行な方向で且つ前記スピン波の伝搬方向に直交する方向に磁界成分を有する磁界が印加されている、
スピン波非可逆回路素子。
【請求項２】
前記伝搬するスピン波は、複数のＹＩＧ基板の当接面に伝搬する境界波である、
請求項１に記載のスピン波非可逆回路素子。
【請求項３】
前記複数のＹＩＧ基板は、飽和磁化または厚みが異なる、
請求項１または請求項２に記載のスピン波非可逆回路素子。
【請求項４】
前記印加する磁界を調整する印加磁界調整手段を備え、
前記印加する磁界の向きまたは磁界強度を調整する、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のスピン波非可逆回路素子。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のスピン波非可逆回路素子と、
前記スピン波非可逆回路素子に対して、前記スピン波の伝搬方向に距離をおいて配置された第１、第２導体パターンと、
を備え、
前記静磁波励振部は前記第１、第２導体パターンを含む、
高周波非可逆回路素子。
【請求項６】
前記第１、第２導体パターンは、前記複数のＹＩＧ基板が当接する面に接する、
請求項５に記載の高周波非可逆回路素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピン波の伝搬方向を規制するスピン波非可逆回路素子、および、当該スピン波非可逆回路素子を用いた高周波非可逆回路素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スピン波の一種である静磁波を伝搬する各種の静磁波装置が考案されている。例えば、特許文献１には、ＹＩＧの表面に距離をおいて第１、第２の短冊状電極を形成した静磁波装置が記載されている。第１の短冊状電極と、第２の短冊状電極は、各電極の長手方向に直交する方向に距離をおいて配置されている。
【０００３】
従来の静磁波装置では、第１の短冊状電極に高周波信号（高周波電流）を印加すると、第１の短冊状電極付近のＹＩＧに静磁波が励起する。励起した静磁波は、第１の短冊状電極が形成されている位置から第２の短冊状電極が形成されている位置まで、ＹＩＧを伝搬する。第２の短冊状電極では、伝搬された静磁波によって高周波電流が励起され、高周波信号として出力される。
【０００４】
このような静磁波装置では、ＹＩＧに対する磁界の印加方向によって、励起、伝搬される静磁波のモードが異なる。
【０００５】
表面静磁波ＭＳＳＷを励起、伝搬するには、第１、第２短冊状電極の長手方向に平行な磁界を印加している。言い換えれば、ＹＩＧの表面に平行で且つ伝搬方向に直交する方向に磁界を印加することで、ＹＩＧに対して表面静磁波ＭＳＳＷを励起させることができ、第１、第２短冊状電極間において表面静磁波ＭＳＳＷを伝搬させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−１２６７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の構成においては、第１短冊状電極から第２短冊状電極に表面静磁波ＭＳＳＷが伝搬する際には、逆方向、すなわち、第２短冊状電極から第１短冊状電極に伝搬する表面静磁波も存在してしまい、非可逆性が得られない。
【０００８】
したがって、従来の構成では、静磁波に対する非可逆回路を構成することができなかった。同様に理由により、当該静磁波を含むスピン波に対する非可逆回路を構成することもできなかった。
【０００９】
この発明の目的は、スピン波を一方方向にのみ伝搬し、当該一方方向に対して逆方向には伝搬しないスピン波非可逆回路素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のスピン波非可逆回路素子は、それぞれに材料条件が異なる複数のＹＩＧ基板とスピン波を励振する励振部を備える。複数のＹＩＧ基板は、互いの平板面が当接するように配置されている。スピン波非可逆回路素子は、複数のＹＩＧ基板の平板面に平行な方向で且つスピン波の伝搬方向に直交する方向に磁界成分を有する磁界が印加されている。
【００１１】
この構成では、複数のＹＩＧ基板の表面、複数のＹＩＧ基板が当接する境界面に、スピン波が伝搬する。そして、材料条件に応じた特定の周波数領域では、一方向のみにスピン波が伝搬する。
【００１２】
また、この発明のスピン波非可逆回路素子では、伝搬するスピン波は、複数のＹＩＧ基板の当接面に伝搬する境界波であることが好ましい。
【００１３】
この構成では、伝搬するスピン波が境界波であるので、伝搬する面が複数のＹＩＧ基板に挟まれており、外乱の影響を受け難い。
【００１４】
また、この発明のスピン波非可逆回路素子では、複数のＹＩＧ基板は、飽和磁化または厚みが異なっていてもよい。
【００１５】
この構成では、飽和磁化や厚みを調整することで、非可逆性を有する周波数領域を調整することができる。
【００１６】
また、この発明のスピン波非可逆回路素子では、印加する磁界を調整する印加磁界調整手段を備え、印加する磁界の向きまたは磁界強度を調整してもよい。
【００１７】
この構成では、印加磁界の向きや強度を調整することで、非可逆性を有する周波数領域を調整することができる。
【００１８】
また、この発明の高周波非可逆回路素子は、上述のいずれかに記載のスピン波非可逆回路素子と、スピン波非可逆回路素子に対して、スピン波の伝搬方向に距離をおいて配置された第１、第２導体パターンと、を備える。静磁波励振部は前記第１、第２導体パターンを含む。
【００１９】
この構成では、スピン波の非可逆性を利用して、高周波信号の非可逆回路素子を実現することができる。
【００２０】
また、この発明の高周波非可逆回路素子では、第１、第２導体パターンは、複数のＹＩＧ基板が当接する面に接することが好ましい。
【００２１】
この構成では、境界波のスピン波を利用することでスピン波の伝搬特性に優れ、且つ第１、第２導体パターンとスピン波の結合の損失を低減でき、伝送特性に優れる高周波非可逆回路素子を実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、スピン波非可逆回路素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子の外観斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子の側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子における波数の分散特性を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子の静磁波伝搬状態を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子の厚み方向に沿った静磁ポテンシャルの分布を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子における材料条件および外部磁界によるアイソレーション（非可逆性）周波数領域の変化を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子における磁界強度を異ならせた２種類の外部磁界Ｈｉｎを用いた場合の波数の分散特性を示す。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る高周波非可逆回路素子の外観斜視図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る高周波非可逆回路素子の平面図および側面図である。
【図１０】３層構造からなる静磁波非可逆回路素子における波数の分散の周波数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の第１の実施形態に係るスピン波非可逆回路素子である静磁波非可逆回路素子について、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子の外観斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子の側面図である。なお、図２では、静磁波励振部の図示を省略している。
【００２５】
図１、図２に示すように、静磁波非可逆回路素子１０は、第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２を備える。第１、第２のＹＩＧ基板１１，１２は、図１、図２のｘ方向に相当する第１方向に長く、図１、図２のｚ方向に相当する第２方向に短い平板からなる。第１、第２のＹＩＧ基板１１，１２の厚み（図１、図２のｙ方向の長さ）は、本実施形態では同じである。
【００２６】
静磁波非可逆回路素子１０は、静磁波励振部１３１，１３２を備える。静磁波励振部１３１，１３２は、ｘ方向（第１方向）に沿って離間して配置されている。例えば、図１に示すように、第１のＹＩＧ基板１１の表面（第２のＹＩＧ基板１２に当接する面と反対側の面）におけるｘ方向（第１方向）の各端部付近に配置されている。
【００２７】
第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２は、平板面（図１、図２のｘ−ｚ平面）が当接するように配置されている。すなわち、静磁波非可逆回路素子１０は、第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２の積層体である。
【００２８】
第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２は、材料条件が異なる。具体的に、材料条件とは、基板の厚み、飽和磁化Ｍｓ等であり、本実施形態では、第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２は、厚みが同じで、飽和磁化Ｍｓが異なる。
【００２９】
第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２からなる静磁波非可逆回路素子１０には、外部磁界Ｈｉｎが印加されている。本実施形態では、静磁波非可逆回路素子１０のｚ方向に平行な外部磁界Ｈｉｎが印加されている。外部磁界Ｈｉｎの方向は、図１のｚ軸の正方向である。言い換えれば、静磁波非可逆回路素子１０のｘ−ｙ平面に平行な側面１０４側からｘ−ｙ平面に平行な側面１０３側へ、静磁波非可逆回路素子１０を貫くように、外部磁界Ｈｉｎが印加されている。この方向は、静磁波非可逆回路素子１０の平板面に平行で、且つ静磁波の伝搬方向に直交する方向となる。
【００３０】
外部磁界Ｈｉｎの印加方向は、逆であってもよい。すなわち、静磁波非可逆回路素子１０のｘ−ｙ平面に平行な側面１０３側からｘ−ｙ平面に平行な側面１０３側へ、静磁波非可逆回路素子１０を貫くように、外部磁界Ｈｉｎが印加されていてもよい。この磁界の印加方向によって、非可逆性を有する周波数領域を設定することができる。
【００３１】
なお、外部磁界Ｈｉｎは、図示しない永久磁石等の印加磁界調整手段によって、適宜印加することができる。
【００３２】
このような構成とすることで、静磁波非可逆回路素子１０に、静磁波を励振、伝搬することができる。この際、静磁波は、第１のＹＩＧ基板１１における第２のＹＩＧ基板１２と反対側の平板面１１１、第２のＹＩＧ基板１２における第１のＹＩＧ基板１１と反対側の平板面１２２、および、第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２の境界面１２０に伝搬させることが可能である。以下、平板面１１１、１２２を伝搬する静磁波を表面静磁波と称し、境界面１２０を伝搬する静磁波を境界静磁波と称する。
【００３３】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子における波数の分散特性を示す図である。図３において、表面波（磁化正）と記載した静磁波は、図１、図２に示す磁界の印加方向によって、平板面１１１に生じる表面静磁波の特性を示す。境界波（磁化正）と記載した静磁波は、図１、図２に示す磁界の印加方向によって、境界面１２０に生じる境界静磁波の特性を示す。表面波（磁化負）と記載した静磁波は、図１、図２に示す磁界の印加方向と逆の磁界の印加方向によって、平板面１２２に生じる表面静磁波の特性を示す。境界波（磁化負）と記載した静磁波は、図１、図２に示す磁界の印加方向と逆の磁界の印加方向によって、境界面１２０に生じる境界静磁波の特性を示す。
【００３４】
図３に示す特性は、第１のＹＩＧ基板１１の飽和磁化Ｍｓ１が１０００［Ｇ］、第２のＹＩＧ基板１２の飽和磁化Ｍｓ２が１７８０［Ｇ］、第１、第２のＹＩＧ基板の厚みが１００［μｍ］、外部磁界Ｈｉｎが５００［Ｏｅ］の場合を示す。
【００３５】
図３に示すように、表面波（磁界正）の表面静磁波が発生する周波数領域では、境界波（磁界負）の境界静磁波が発生する周波数領域と、表面波（磁界正）の表面静磁波しか発生しない領域が存在する。
【００３６】
表面波（磁界正）の表面静磁波しか発生しない領域である第１の周波数領域Ｒｇ（ｆ１）では、当該表面静磁波のみが伝搬し、この表面静磁波に対応する一方向へのみ伝搬する静磁波が存在する。したがって、第１の周波数領域Ｒｇ（ｆ１）では、静磁波を一方向のみに伝搬することができる。
【００３７】
また、図３に示すように、表面波（磁界負）の表面静磁波が発生する周波数領域では、境界波（磁界正）の境界静磁波が発生する周波数領域と、表面波（磁界負）の表面静磁波しか発生しない領域が存在する。
【００３８】
表面波（磁界負）の表面静磁波しか発生しない領域である第２の周波数領域Ｒｇ（ｆ２）では、当該表面静磁波のみが伝搬し、この表面静磁波に対応する逆方向へ伝搬する静磁波が存在しない。したがって、第２の周波数領域Ｒｇ（ｆ２）でも、静磁波を一方向のみに伝搬することができる。
【００３９】
また、境界波（磁界正）の境界静磁波が発生する周波数領域では、境界波（磁界正）の境界静磁波しか発生しない領域が存在する。
【００４０】
境界波（磁界正）の境界静磁波しか発生しない領域である第３の周波数領域Ｒｇ（ｆ３）では、当該境界静磁波のみが伝搬し、この境界静磁波に対応する逆方向へ伝搬する静磁波が存在しない。したがって、第３の周波数領域Ｒｇ（ｆ３）でも、静磁波を一方向のみに伝搬することができる。
【００４１】
このように、本実施形態の構成を用いることで、第１、第２、第３の周波数領域Ｒｇ（ｆ１），Ｒｇ（ｆ２），Ｒｇ（ｆ３）の静磁波に対しては、非可逆性を与えることができる。具体的に、図３の例であれば、約３．４［ＧＨｚ］〜約３．９［ＧＨｚ］、約２．５［ＧＨｚ］〜約２．８［ＧＨｚ］、約２．３［ＧＨｚ］〜約２．４［ＧＨｚ］の周波数領域の静磁波に対しては、非可逆性を与えることができる。
【００４２】
これにより、静磁波非可逆回路素子１０を実現することができる。この際、第１、第２のＹＩＧ基板１１，１２の厚みを薄くしても、このような波数の分散特性は維持されることは、発明者らによって実証されている。したがって、静磁波非可逆回路素子１０を薄型に形成することができる。
【００４３】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子の静磁波伝搬状態を示すシミュレーション図である。図４（Ａ）は、図１、図２に示す静磁波非可逆回路素子１０の一方端面１０１側から静磁波を励振させた場合を示し、図４（Ｂ）は、図１、図２に示す静磁波非可逆回路素子１０の他方端面１０２側から静磁波を励振させた場合を示す。図４では、磁界強度Ｈｘのｘ−ｙ平面分布を示す図である。また、図４は、２．３［ＧＨｚ］の静磁波を伝搬する場合を示す。
【００４４】
図４（Ａ）に示すように、一方端面１０１側から静磁波を励振すると、磁界強度Ｈｘは、一方端面１０１から徐々に絶対強度が減衰しながらではあるが、他方端面１０２につながるように分布していく。すなわち、一方端面１０１から他方端面１０２に静磁波が伝搬される。この際、静磁波の周波数が２．３［ＧＨｚ］であるので、図４（Ａ）に示すように、静磁波は境界面１２０を伝搬する。
【００４５】
一方、図４（Ｂ）に示すように、他方端面１０２側から静磁波を励振すると、磁界強度Ｈｘは急激に減衰して、静磁波非可逆回路素子１０のｘ方向の途中位置でなくなり、一方端面１０１まで分布しない。すなわち、他方端面１０２から一方端面１０１には、静磁波が伝搬されない。
【００４６】
このように、図４からも分かるように、特性の周波数領域の静磁波に対しては、非可逆性を与えることができる。
【００４７】
上述のように、本実施形態の構成では、周波数領域に応じて、表面静磁波もしくは境界静磁波を一方向に伝搬することができるが、境界静磁波を用いた方が、より伝送特性に優れる静磁波非可逆回路素子を実現することができる。
【００４８】
図５は、本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子の厚み方向に沿った静磁ポテンシャルの分布を示す図である。図５は、図４と同じ条件での静磁ポテンシャル分布である。
【００４９】
図５に示すように、本実施形態の構成を用いることで、平板面１１１，１２２および境界面１２０に、「０」でない静磁ポテンシャルを得ることができる。さらに、図５に示すように、境界面１２０では、厚み方向の他の位置と比較して最も強い静磁ポテンシャルを得ることができる。すなわち、本実施形態では、境界静磁波の方が、表面静磁波よりも効率的に励振、伝搬することが可能である。
【００５０】
さらに、境界静磁波を用いる場合、伝搬面すなわち境界面１２０は、第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２とに挟まれた面であるので、外乱の影響を受け難い。これにより、伝搬する静磁波のＳＮを高くすることができ、伝送特性の低下を抑制することができる。
【００５１】
このような構成からなる静磁波非可逆回路素子１０は、第１、第２のＹＩＧ基板の材料条件、外部磁界の強度を調整することで、非可逆性を与える周波数領域を調整することができる。
【００５２】
図６は、本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子における材料条件および外部磁界によるアイソレーション（非可逆性）周波数領域の変化を示す図である。なお、アイソレーション周波数領域とは、上述の図３で示した、第１、第２、第３の周波数領域Ｒｇ（ｆ１），Ｒｇ（ｆ２），Ｒｇ（ｆ３）と同じ概念の領域であり、静磁波が一方向にのみ伝搬する領域を意味する。
【００５３】
図６（Ａ）は、第１、第２のＹＩＧ基板１１，１２からなる積層体の厚みに対する第１のＹＩＧ基板１１の厚みの割合とアイソレーション周波数領域との関係を示す図である。図６（Ａ）に示すように、第１のＹＩＧ基板１１の厚みの割合を変化させることで、アイソレーション周波数領域を周波数軸上でシフトさせることができる。
【００５４】
図６（Ｂ）は、第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２の飽和磁化Ｍｓの比とアイソレーション周波数領域との関係を示す図である。図６（Ｂ）に示すように、第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２の飽和磁化Ｍｓの比を変化させることで、アイソレーション周波数領域を周波数軸上でシフトさせることができる。そして、図６（Ｂ）に示すように、飽和磁化Ｍｓが１の時、すなわち、第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２とが同じ材料条件の時にはアイソレーション周波数領域が生じない。したがって、第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２との材料条件が異なる場合にのみ、静磁波に対して非可逆性を与えることができる。
【００５５】
このように、第１、第２のＹＩＧ基板１１，１２の厚み、飽和磁界Ｍｓ１，Ｍｓ２を調整することで、アイソレーション周波数領域を所望の周波数に調整することができる。
【００５６】
図６（Ｃ）は、外部磁界Ｈｉｎの強度とアイソレーション周波数領域との関係を示す図である。図６（Ｃ）に示すように、外部磁界Ｈｉｎの強度を変化させることで、アイソレーション周波数領域を周波数軸上でシフトさせることができる。
【００５７】
図７は、本発明の第１の実施形態に係る静磁波非可逆回路素子における磁界強度を異ならせた２種類の外部磁界Ｈｉｎをそれぞれ用いた場合の波数の分散の周波数特性を示す。図７では、上述の図３と同様に、ハッチングされた領域が非可逆性を有する周波数領域（アイソレーション周波数領域）である。図７に示すように、外部磁界Ｈｉｎの強さを異ならせることで、アイソレーション周波数領域を周波数軸において異ならせることができる。
【００５８】
このように、外部磁界Ｈｉｎの強さを調整することで、アイソレーション周波数領域を所望の周波数に調整することができる。なお、外部磁界Ｈｉｎの方向を逆方向にしても、アイソレーション周波数領域を所望の周波数に調整することができる。
【００５９】
次に、本発明の第２の実施形態に係る高周波非可逆回路素子について、図を参照して説明する。図８は、本発明の第２の実施形態に係る高周波非可逆回路素子の外観斜視図である。
【００６０】
図８に示すように、高周波非可逆回路素子２０は、第１の実施形態に示した静磁波非可逆回路素子１０、およびベース基板２００を備える。
【００６１】
ベース基板２００は、絶縁性を有する材料からなり、平面視して、静磁波非可逆回路素子１０よりも大きな形状からなる。ベース基板２００の表面には、静磁波非可逆回路素子１０が設置されている。この際、静磁波非可逆回路素子１０は、第２のＹＩＧ基板１２がベース基板２００に当接するように、ベース基板２００に設置されている。
【００６２】
ベース基板２００の表面には、線状の第１導体パターン２１および第２導体パターン２２が形成されている。ベース基板２００の裏面には、全面にグランド導体２３が形成されている。
【００６３】
第１導体パターン２１は、トランスデューサ用導体２１１および引き回し導体２１２を備える。トランスデューサ用導体２１１は、静磁波非可逆回路素子１０の短手方向、すなわち、側面１０３，１０４に直交する方向に伸延する形状からなる。トランスデューサ用導体２１１は、平面視して（ｘ−ｚ平面に直交する方向に見て）、静磁波非可逆回路素子１０の一方端面１０１付近に形成されている。トランスデューサ用導体２１１は、平面視して、途中の範囲が静磁波非可逆回路素子１０に重なり、両端が静磁波非可逆回路素子１０に重なっていない。言い換えれば、トランスデューサ用導体２１１は、平面視して、静磁波非可逆回路素子１０を、側面１０３から側面１０４に貫くように形成されている。
【００６４】
トランスデューサ用導体２１１の一方端は、引き回し導体２１２に接続されている。引き回し導体２１２は、ｘ方向に沿って伸延する形状からなり、図示しない外部回路に接続されている。
【００６５】
トランスデューサ用導体２１１の他方端は、幅広になっており、図示しないビア導体によって、ベース基板２００の裏面のグランド導体２３に接続されている。
【００６６】
第２導体パターン２２は、トランスデューサ用導体２２１および引き回し導体２２２を備える。トランスデューサ用導体２２１は、トランスデューサ用導体２１１と平行な方向である静磁波非可逆回路素子１０の短手方向に伸延する形状からなる。トランスデューサ用導体２２１は、平面視して（ｘ−ｚ平面に直交する方向に見て）、静磁波非可逆回路素子１０の一方端面１０２付近に形成されている。トランスデューサ用導体２２１は、平面視して、途中の範囲が静磁波非可逆回路素子１０に重なり、両端が静磁波非可逆回路素子１０に重なっていない。言い換えれば、トランスデューサ用導体２２１は、平面視して、静磁波非可逆回路素子１０を、側面１０３から側面１０４に貫くように形成されている。
【００６７】
トランスデューサ用導体２２１の一方端は、引き回し導体２２２に接続されている。引き回し導体２２２は、ｘ方向に沿って伸延する形状からなり、図示しない外部回路に接続されている。
【００６８】
トランスデューサ用導体２２１の他方端は、幅広になっており、図示しないビア導体によって、ベース基板２００の裏面のグランド導体２３に接続されている。
【００６９】
このような構成では、第１導体パターン２１を含むマイクロストリップラインによって外部回路から高周波信号（高周波電流）が印加されると、トランスデューサ用導体２１１の部分において、静磁波非可逆回路素子１０に表面静磁波または境界静磁波が励振される。この表面静磁波または境界静磁波は、静磁波非可逆回路素子１０を介して、トランスデューサ用導体２２１に伝搬される。トランスデューサ用導体２２１では、表面静磁波または境界静磁波によって、高周波信号（高周波電流）が励振する。この高周波信号は、第２導体パターン２２を含むマイクロストリップラインによって、外部回路へ出力される。
【００７０】
そして、上述のように、静磁波非可逆回路素子１０が非可逆性を有する周波数帯域の高周波信号に対して、上述の構成を適用することで、高周波信号の伝搬に非可逆性を与えることができ、高周波非可逆回路素子２０を実現することができる。
【００７１】
なお、図８に示す構成では、表面静磁波を励振、伝搬させる場合に有効である。一方、境界静磁波を励振、伝搬する場合には、次に示す実施形態の構成を用いることが有効である。
【００７２】
次に、第３の実施形態に係る高周波非可逆回路素子について、図を参照して説明する。図９は、本発明の第３の実施形態に係る高周波非可逆回路素子の平面図および側面図である。図９（Ａ）は平面図であり、図９（Ｂ）は側面図である。
【００７３】
図９に示すように、高周波非可逆回路素子２０Ａは、静磁波非可逆回路素子１０Ａとベース基板２００Ａとを備える。
【００７４】
静磁波非可逆回路素子１０Ａは、第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２Ａを備える。第１のＹＩＧ基板１１は、第１の実施形態の第１のＹＩＧ基板と同じである。第２のＹＩＧ基板１２Ａの平板面の面積は、第１のＹＩＧ基板１１の平板面の面積よりも大きい。
【００７５】
第２のＹＩＧ基板１２Ａの表面、すなわち、第２のＹＩＧ基板１２Ａにおける第１のＹＩＧ基板１１が当接される面には、第１導体パターン２１Ａおよび第２導体パターン２２が形成されている。第１導体パターン２１Ａと第２導体パターン２２Ａは、線状導体である。第１導体パターン２１Ａは、第１のＹＩＧ基板１１のｘ方向の一方端面に当接し、且つ一方端面に沿って伸延する形状で形成されている。第２導体パターン２２Ａは、第１のＹＩＧ基板１１のｘ方向の他方端面に当接し、且つ他方端面に沿って伸延する形状で形成されている。
【００７６】
このような静磁波非可逆回路素子１０Ａには、図９に示すように、ｚ方向に平行な外部磁界Ｈｉｎが印加されている。
【００７７】
ベース基板２００Ａは、絶縁性を有する材料からなり、平面視して、静磁波非可逆回路素子１０Ａよりも大きな形状からなる。ベース基板２００Ａの表面には、静磁波非可逆回路素子１０Ａが設置されている。この際、静磁波非可逆回路素子１０Ａは、第２のＹＩＧ基板１２Ａがベース基板２００Ａに当接するように、ベース基板２００Ａに設置されている。
【００７８】
ベース基板２００Ａの表面には、引き回し導体２０１Ａ，２０２Ａ、およびグランド導体２３１Ａが形成されている。引き回し導体２０１Ａ，２０２Ａとグランド導体２３１Ａとは、導体非形成部２４１Ａ，２４２Ａによって分離されている。ベース基板２００Ａの裏面には、略全面にグランド導体２３２Ａが形成されている。表面のグランド導体２３１Ａと裏面のグランド導体２３２Ａは、複数のビア導体ＶＨによって接続されている。
【００７９】
引き回し導体２０１Ａ，２０２Ａは、ベース基板２００Ａを平面視して、静磁波非可逆回路素子１０Ａを挟むように形成されている。引き回し導体２０１Ａは、第１導体パターン２１Ａの一方端付近に形成されている。引き回し導体２０２Ａは、第２導体パターン２２Ａの一方端付近に形成されている。
【００８０】
第１導体パターン２１Ａの一方端は、導電性ワイヤＷｒによって引き回し導体２０１Ａに接続されている。第１導体パターン２１Ａの他方端は、ワイヤＷｒによってグランド導体２３１Ａに接続されている。
【００８１】
第２導体パターン２２Ａの一方端は、導電性ワイヤＷｒによって引き回し導体２０２Ａに接続されている。第２導体パターン２２Ａの他方端は、ワイヤＷｒによってグランド導体２３１Ａに接続されている。
【００８２】
このような構成であっても、第２の実施形態と同様に、特性の周波数において非可逆性を与えることができる。
【００８３】
さらに、このような構成とすることで、第１導体パターン２１Ａと第２導体パターン２２Ａを、第１のＹＩＧ基板１１と第２のＹＩＧ基板１２Ａの境界面１２０Ａに当接させて配置することができる。これにより、境界静磁波を用いる場合に、高周波信号と境界静磁波との変換を、低損失に行うことができる。
【００８４】
そして、境界静磁波は、表面静磁波と比較して、外乱の影響を受け難いので、本実施形態の高周波非可逆回路素子２０Ａを用いることで、より優れた伝送特性を実現することができる。
【００８５】
なお、上述の説明では、２層のＹＩＧ基板からなる静磁波非可逆回路素子を例に示したが、３層以上のＹＩＧ基板からなる静磁波非可逆回路素子を用いてもよい。図１０は、３層構造からなる静磁波非可逆回路素子における波数の分散の周波数特性を示す図である。
【００８６】
図１０に示すように、３層構造では、磁界方向毎に１種類の表面静磁波と２種類の境界静磁波を励振、伝搬することができる。そして、これらの波数の分散の関係から、図１０に示すハッチング領域に示すように、より数多くの周波数領域で非可逆性を得ることができる。
【００８７】
また、上述の説明では、静磁波の伝搬面に平行で伝搬方向に直交する方向に磁界を印加する例を示したが、当該方向の成分を有する磁界を印加する態様を用いてもよい。
【００８８】
この場合、表面静磁波または境界静磁波とともに、体積前進静磁波（ＭＳＦＶＷ）または体積後退静磁波（ＭＳＢＶＷ）を励振、伝搬することができる。言い換えれば、表面静磁波または境界静磁波を含む静磁波混成モードで静磁波を伝搬することができる。そして、この際に、表面静磁波または境界静磁波で伝搬するモードを、非可逆性を有する周波数領域に設定することで、特定の周波数領域に非可逆性を与える静磁波非可逆回路素子および高周波非可逆回路素子を実現することができる。
【００８９】
また、上述の実施形態では、ＹＩＧ基板を例に説明したが、静磁波を励振可能な他のフェライト基板を用いてもよい。
【００９０】
また、上述の実施形態では、静磁波を例に説明したが、静磁波に限らず他のスピン波に対しても、本実施形態の構成を適用して、同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１０，１０Ａ：静磁波非可逆回路素子
１１：第１のＹＩＧ基板
１２，１２Ａ：第２のＹＩＧ基板
２０，２０Ａ：高周波非可逆回路素子
２１，２１Ａ：第１導体パターン
２２，２２Ａ：第２導体パターン
２３，２３１Ａ，２３２Ａ：グランド導体
１０１：一方端面
１０２：他方端面
１０３，１０４：側面
１１１，１２２：平板面
１２０，１２０Ａ：境界面
１３１，１３２：静磁波励振部
２００，２００Ａ：ベース基板
２０１Ａ，２０２Ａ：引き回し導体
２１１：トランスデューサ用導体
２１２：引き回し導体
２２１：トランスデューサ用導体
２２２：引き回し導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図４】
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