本發明旨在提供一種頻率特性穩定且工作能量被大幅度降低了的頻率可變磁電阻效應元件及利用該元件的器件。本發明的頻率可變磁電阻效應元件包括：磁電阻效應元件、對所述磁電阻效應元件施加磁場的磁場施加機構、對所述磁電阻效應元件施加電場的電場施加機構、及與所述電場施加機構連接并向所述電場施加機構供給大小及/或極性不同的電壓的控制端子。所述磁電阻效應元件包含具有電磁效應的反鐵磁性物質或亞鐵磁性物質。所述磁電阻效應元件通過改變從所述控制端子供給的電壓的大小及/或極性，控制所述磁電阻效應元件的自旋扭矩振蕩頻率或自旋扭矩共鳴頻率。

技術領域

本發明涉及一種利用磁電阻效應的頻率可變磁電阻效應元件，該頻率可變磁電阻效應元件可以適用于為無線通信所需的振蕩器、檢波器及濾波器等。

背景技術

近年來，隨著智能手機等移動終端的小型化、高功能化，用于終端的電子部件的數量及占有可能面積呈減少趨勢。另一方面，由于通信速度的高速化及應用的多樣化等，所使用的頻率及頻帶個數呈增加趨勢。為了滿足這些要求，需要能夠用單一部件控制多個頻帶的對應于多頻帶的高頻部件。

利用磁電阻效應的振蕩(或共振)元件，與以往使用的LCR電路等電子電路相比，能夠以非常小的尺寸對應于更高的頻率。另外，因為能由磁場改變其工作頻率，所以期待利用磁電阻效應的振蕩(或共振)元件作為新一代的高頻部件(專利文獻1)。

以往所知的振蕩(或共振)頻率的控制方法大致分成磁場控制方式和電場控制方式。專利文獻1及專利文獻2公開了作為調節用的磁場施加機構而使用電磁鐵的方式。另外，專利文獻3公開了包括磁電阻效應元件、電磁鐵及用來施加來自電磁鐵的磁場的導磁路徑的磁場控制方式的具體結構。在該磁場控制方式中，通過改變在線圈(電磁鐵)中流動的電流來改變磁場強度，以控制振蕩頻率。另外，非專利文獻1公開了作為外部原因利用電場的方式。電場控制方式是通過施加電場而代替磁場來控制自旋進動的頻率的技術。

現有技術文獻

專利文獻

【專利文獻1】國際專利公開號第WO2010/119569公報

【專利文獻2】日本專利號第4743113

【專利文獻3】日本專利公開號第2006-303097公報

非專利文獻

【非專利文獻1】W.Skowronski et.al.,Appl.Phys.Lett.,105,072409(2014)

但是，根據本發明人的研究，有如下問題，在關于這些現有技術的頻率可變方法中，需要在控制頻率工作時穩定且不變動地維持所施加的磁場或電場，不適合用于器件。另外，在作為控制用的磁場而使用電磁鐵的情況下，需要在控制頻率工作時為了使電磁鐵一直勵磁而需持續將電流流向線圈中。結果，導致元件的工作能量大幅度增加的問題。另外，因為需要在振蕩元件附近設置電磁鐵，所以整體的占有面積呈大幅度增加的趨勢。為了解決這些問題，希望僅在改變頻率時消耗能量并能夠以沒有能耗的方式保持改變頻率后的狀態的機制。

發明內容

鑒于上述問題，本發明是通過實現以下機制來解決上述問題，該機制是：使用幾乎沒有能耗的電場控制磁電阻效應元件的自旋進動的頻率，并且在消除電場之后能夠保持頻率變化后的狀態的機制。由此可以提供一種頻率特性穩定且工作能量被大幅度地降低了的頻率可變磁電阻效應元件及利用該元件的器件。

具體而言，作為第一技術方案，涉及本發明的頻率可變磁電阻效應元件包括磁電阻效應元件、用來對所述磁電阻效應元件施加磁場的磁場施加機構、用來對所述磁電阻效應元件施加電場的電場施加機構、以及與所述電場施加機構連接并用來向所述電場施加機構供給大小及/或極性不同的電壓的控制端子。所述磁電阻效應元件包括具有電磁效應的反鐵磁性物質或亞鐵磁性物質。此時，所述磁電阻效應元件的自旋扭矩振蕩頻率或自旋扭矩共鳴頻率由從所述控制端子供給的電壓的大小及/或極性變化控制。