2018 Fiscal Year Annual Research Report
Project Area | nano spin conversion science |
Project/Area Number |
26103004
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
大岩 顕 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (10321902)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水上 成美 東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (00339269)
塚本 新 日本大学, 理工学部, 教授 (30318365)
安藤 和也 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30579610)
佐藤 琢哉 九州大学, 理学研究院, 准教授 (40451885)
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Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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Keywords | 光学的スピン変換 / 円偏光 / 界面スピン変換 / マグノン・スピン流 / コヒーレント変換 |
Outline of Annual Research Achievements |
大岩は、公募研究の東大松尾と共同して、直線偏光単一光子から単一電子スピンへ重ね合わせ状態の変換を実証した。これは単一光子から単一電子スピンへの量子状態のコヒーレント変換が実現できていることを示唆しており、当初目標の一つを達成した。また高効率変換のため、ゲート制御量子ドットとプラズモンアンテナとやフォトニック結晶とを組み合わせた新しい素子を実現した。 水上は、反強磁性を示す物質系におけるパルス光誘起コヒレントマグノンについて研究した。まず非晶質フェリ磁性金属において、ヘリシティの異なるマグノンモードを観測し、そのモードを制御できることを明らかにした。また反強磁性ナノヘテロ構造において、反強磁性的マグノンモードを明瞭に観察しそのスピン角運動量緩和過程を明らかにした。 塚本は、全光型磁化反転(AOS)現象誘起条件の一つである超短パルス光が物質を通過する時間領域での光物質作用制御に主眼を置き、光学干渉を利用した反転誘起効率の増大、空間的パターン状反転誘起、また、径偏光超短パルスビーム光による照射光の空間的角運動量分布形成による反転領域の局所化、が可能である事を実証した。 佐藤は、マルチフェロイック物質BiFeO3において、フェムト秒光パルスを用いたマグノンおよびフォノン・ポラリトンの同時励起とその時間分解イメージングに成功した。また、円偏光ラマン散乱の手法を開発し、これまで困難とされていた強磁性体におけるモード同定(マグノン、フォノン)を行った。 安藤は、金属/絶縁体界面におけるマイクロ波から伝導電子スピン流への変換に関する実験により、磁性絶縁体のマグノン・フォノン結合モードによって生成されるスピン流を観測することに成功した。さらに、パラメトリックポンピングを用いたマグノンモード選択的スピン流生成により、反強磁性体中スピン流のモード依存性を明らかにした。
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Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(108 results)
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[Journal Article] Photogeneration of a single electron from a single Zeeman-resolved light-hole exciton with preserved angular momentum2019
Author(s)
K. Kuroyama, M. Larsson, C. Y. Chang, J. Muramoto, K. Heya, T. Fujita, G. Allison, S. R. Valentin, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Matsuo, A. Oiwa, and S. Tarucha
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 99
Pages: 085203/1-5
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Low Magnetic Damping of Ferrimagnetic GdFeCo Alloys2019
Author(s)
Duck-Ho Kim, Takaya Okuno, Se Kwon Kim, Se-Hyeok Oh, Tomoe Nishimura, Yuushou Hirata, Yasuhiro Futakawa, Hiroki Yoshikawa, Arata Tsukamoto, Yaroslav Tserkovnyak, Yoichi Shiota, Takahiro Moriyama, Kab-Jin Kim, Kyung-Jin Lee, and Teruo Ono
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Journal Title
PHYSICAL REVIEW LETTERS
Volume: 122
Pages: 127203/1-6
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Bulk Dzyaloshinskii-Moriya Interaction in Amorphous Ferrimagnetic Alloys2019
Author(s)
Duck-Ho Kim, Mitsutaka Haruta, Hye-Won Ko, Gyungchoon Go, Hyeon-Jong Park, Tomoe Nishimura, Dae-Yun Kim, Takaya Okuno, Yuushou Hirata, Yasuhiro Futakawa, Hiroki Yoshikawa, Woo Seung Ham, Sanghoon Kim, Hiroki Kurata, Arata Tsukamoto, Yoichi Shiota, Takahiro Moriyama, Sug-Bong Choe, Kyung-Jin Lee, and Teruo Ono
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Journal Title
Nature Materials
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Determination of perpendicular magnetic anisotropy based on the magnetic droplet nucleation2018
Author(s)
Tomoe Nishimura, Duck-Ho Kim, Takaya Okuno, Yuushou Hirata, Yasuhiro Futakawa, Hiroki Yoshikawa, Sanghoon Kim, Arata Tsukamoto, Yoichi Shiota, Takahiro Moriyama and Teruo Ono
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Journal Title
Japanese Journal of Applied Physics
Volume: 57, No. 5
Pages: 050308/1-3
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Effect of depinning field on determination of angular-momentum-compensation temperature of ferrimagnets2018
Author(s)
Yuushou Hirata, Duck-Ho Kim, Takaya Okuno, Tomoe Nishimura, Yasuhiro Futakawa, Hiroki Yoshikawa, Wooseung Ham, Sanghoon Kim, Arata Tsukamoto, Yoichi Shiota, Takahiro Moriyama, Kab-Jin Kim, and Teruo Ono
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Journal Title
Applied Physics Express
Volume: 11
Pages: 063001/1-4
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Correlation between compensation temperatures of magnetization and angular momentum in GdFeCo ferrimagnets2018
Author(s)
Yuushou Hirata, Duck-Ho Kim, Takaya Okuno, Tomoe Nishimura, Dae-Yun Kim, Yasuhiro Futakawa, Hiroki Yoshikawa, Arata Tsukamoto, Kab-Jin Kim, Sug-Bong Choe, and Teruo Ono
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Journal Title
PHYSICAL REVIEW B
Volume: 97
Pages: 220403(R)/1-6
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] All-optical helicity-dependent magnetic switching by first-order azimuthally polarized vortex beams2018
Author(s)
Sicong Wang, Chen Wei, Yuanhua Feng, Yaoyu Cao, Haiwei Wang, Weiming Cheng, Changsheng Xie, Arata Tsukamoto, Andrei Kirilyuk, Theo Rasing, Alexey V. Kimel, and Xiangping Li
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Journal Title
Appl. Phys. Lett
Volume: 113
Pages: 171108/1-5
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Fabrication of metastable B2-type Fe1-xSnx epitaxial films on MgO(001) substrates2019
Author(s)
Y. Goto, M. Araki, N. Takahashi, T. Yanase, T. Shimada, M. Tsujikawa, M. Shirai, A. Kamimaki, S. Iihama, S. Mizukami, T. Nagahama
Organizer
2019 Joint MMM-Intermag Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] 補償点を有するフェリ磁性体における磁気共鳴の温度依存性2019
Author(s)
奥野尭也, Se Kwon Kim, 森山貴広, Duck-Ho Kim, 水野隼翔, 池渕徹也, 平田雄翔, 吉川大貴, 塚本新, Kab-Jin Kim, 塩田陽一, Kyung-Jin Lee, 小野輝男
Organizer
物理学会 第74回年次大会
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[Presentation] Charge transport through quantum dits formed in a (110) quantum well2019
Author(s)
T. Nakagawa, R. Fukai, Y. Sakai, T. Fujita, H. Kiyama, T. Nakajima, J. Ritzmann, A. Ludwig, A. D, Wieck, S. Tarucha, and A. Oiwa
Organizer
平成30年度ナノスピン変換科学年次報告会
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[Presentation] Transport through quantum dots formed in a (110) GaAs quantum well2018
Author(s)
T. Nakagawa, R. Fukai, Y. Sakai, T. Fujita, H. Kiyama, T. Nakajima, J. Ritzmann, A. Ludwig, A. D. Wieck,S. Tarucha, and A. Oiwa
Organizer
Spin qubit 4
Int'l Joint Research
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[Presentation] Brillouin light scattering probing exchange-dominated spin wave2018
Author(s)
K. Matsumoto, T. Bracher, P. Pirro, T. Fischer, D. Bozhko, M. Geilen, F. Heussner, T. Meyer, B. Hillebrands, and T. Satoh
Organizer
7th Workshop of the Core-to-Core Project Tohoku-York-Kaiserslautern (Kaiserslautern, Germany)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Estimation of the exchange stiffness constant by using backscattering magnon mode2018
Author(s)
K. Matsumoto, T. Braecher, P. Pirro, T. Fischer, D. Bozhko, M. Geilen, F. Heussner, T. Meyer, B. Hillebrands, and T. Satoh
Organizer
3rd International Advanced School on Magnonics 2018 (National Technical University of Ukraine, Kyiv, Ukraine)
Int'l Joint Research
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