Millimetre-wave spin dynamics in chiral helimagnets for non-reciprocal device applications

• Project/Area Number: 24K21737
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 29:Applied condensed matter physics and related fields
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 荒川 智紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 量子・AI融合技術ビジネス開発グローバル研究センター, 主任研究員 (00706757)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 戸川 欣彦 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (00415241)
• Project Period (FY): 2024-06-28 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2024: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
• Keywords: 螺旋磁性体 / ミリ波 / 非相反デバイス / 磁気カイラルソ リトン

Outline of Research at the Start

高速・大容量通信の需要が拡大し、第6世代移動通信では100 GHz超のミリ波帯も利用予定である。このような広帯域化の流れの中で、アイソレータなどの非相反デバイスにも高周波化・小型化が求められている。そこで本研究では、螺旋磁性体におけるキラル磁気ソリトン格子の特異なスピンダイナミクスを解明し、マイクロ波帯からミリ波帯まで動作する非相反デバイスの原理検証を目指す。本研究構想はミリ波帯（110 GHz）までの広帯域なスピンダイナミクスの解明、新機能スピン素子への応用に挑戦するものである。