| Project/Area Number |
22K14588
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 29010:Applied physical properties-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Yamada Kihiro 東京工業大学, 理学院, 助教 (40874722)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 全光型磁化反転 / 強磁性金属薄膜 / 円偏光 / X線自由電子レーザー |
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| Outline of Research at the Start |
円偏光フェムト秒光パルスの強磁性金属薄膜への照射により、光のヘリシティーに応じた磁化方向の制御が可能である。この偏光依存全光型磁化反転現象を磁気記録媒体の書き込みへと応用できれば、技術革新へと繋がり得る。本研究では、膜構造・パルス幅・波長の3条件をアップデートし、偏光依存全光型磁化反転の磁気記録媒体への応用と同時にその物理の発展に貢献する新展開の創出を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
This research initially aimed to refine three parameters critical to all-optical helicity-dependent magnetization switching: film structure, pulse width, and wavelength. Specifically, in the context of wavelength, we achieved a significant breakthrough by the discovery of all-optical magnetization reversal. This magnetization reversal is triggered by the excitation of core electrons using circularly polarized x-ray pulses. The all-optical magnetization is rooted in x-ray magnetic circular dichroism. Furthermore, using our unique pump-probe measurement system, we demonstrated that the switching process is accomplished by multiple pulses rather than a single pulse.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
物質の内核電子を強く励起することで発現する現象は多くあるが、光の基本特性である偏光状態を活用した例はない。高強度のX線自由電子レーザーの利用が可能となった今日は、X線を用いた強誘起現象にますます注目が集まっており、X線の円偏光状態を活用した本成果の波及効果は磁性分野に留まらず大きいと予想される。X線自由電子レーザーを用いた磁性体の超高速分光はヨーロッパのチームが先導してきたが、SACLAを用いた本成果を先駆けて発表できれば、新たな研究分野のフラグシップとしてSACLAの存在を強く世界に向けてアピールできる。
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