2019 Fiscal Year Annual Research Report
A system for measuring THz magnetic resonance in metallic antiferromagnets
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17K18750
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| Research Institution | NTT Basic Research Laboratories |
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Principal Investigator |
橋坂 昌幸 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 主任研究員 (80550649)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | スピントロニクス / 反強磁性体 / 磁気共鳴 / テラヘルツ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
物質のスピン物性を介して電気伝導現象を制御する「スピントロニクス」が活発に研究されている。従来のスピントロニクスは強磁性体を中心に研究されてきたが、最近、反強磁性体のスピンダイナミクスが注目されている。反強磁性体はテラヘルツ帯に共鳴周波数を持つことから、超高速情報処理技術への応用が期待できる。本課題「金属反強磁性体のテラヘルツ磁気共鳴手法」では、半導体光伝導スイッチを用いたオンチップのテラヘルツ磁場照射方法を、磁気共鳴の電気的検出手法と組み合わせる新しいアイデアによって、反強磁性共鳴スペクトルの観測を目指すものである。この手法は、従来のTHz電磁波吸収測定が適用できない金属反強磁性体にも適用可能と予想され、スピントロニクス研究の新たな展開を拓く基礎技術になる可能性がある。
2019年度は、昨年度までに作製したオンチップTHz信号発生素子を用いて、CW THz伝送実験、およびサブTHz帯に共鳴周波数を持つテスト試料を用いての共鳴吸収測定実験を行った。実験の結果、本システムが期待通り約10GHzから2THzまで広帯域で動作する周波数分解スペクトル測定系として利用できることが分かった。類似の測定系として信号伝搬特性の時間軸データからスペクトルを得る手法が知られているが、本研究はこれと対になる測定系であり、従来システムよりも周波数分解能に優れることが分かった。この新しいシステムについて、現在論文を執筆中である。本手法を実際に反強磁性体試料に適用するところまでは至っていないが、この新しいテラヘルツ測定手法は今後の反強磁性共鳴スペクトル測定に非常に有望である。
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