2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of highly coherent spin waves oscillator using mutual phase locking of spin dynamics
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18K14114
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| Research Institution | Oshima National College of Maritime Technology |
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Principal Investigator |
神田 哲典 大島商船高等専門学校, その他部局等, 准教授 (80616079)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | スピン波 / 強磁性共鳴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
強磁性体の局所的な歳差運動の伝搬現象であるスピン波はその干渉効果を利用したロジック回路への応用等が提案されている。干渉効果を利用するためにはコヒーレンシーの高いスピン波生成技術が不可欠である。そのことを目的に、スピン波を励起する高周波電極として一般的に用いられているコプラナー線路ではなく、同一の幅の信号線とグランド線からなるスロット線路をスピン波伝搬長がmm台と非常に長い単結晶Ｂｉ-YＩＧ薄膜上に形成し、その電極線幅及び電極線間隔と高周波応答の関係を評価した。その結果、電極線幅、間隔のそれぞれに対して、独立に決まる強磁性共鳴条件が存在することがわかった。さらに、それらの強磁性共鳴条件が一致する外部印加磁場と入力高周波電力周波数条件において、著しく大きな共鳴が誘起されることがわかった。この理由を検討するために、マイクロマグネティクスシミュレーションを実施したところ、その挙動の定性的な再現に成功した。特に注目するべき点として、高周波電極に誘起される局所的な磁化歳差運動によってそれぞれの高周波電極からスピン波が発生・伝搬が生じていることがわかった。このスピン波はそれぞれの高周波電極の局所歳差運動に影響を与え、スピン波の位相と局所歳差運動の位相がそろう条件においては共鳴的に局所磁化歳差運動を増幅させることがわかった。この結果は高コヒーレントスピン波を形成する上で重要な知見を与えると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画通り、高周波線路をスロット線路とすることで高コヒーレントスピン波励起に重要な強磁性電極の特徴を把握することができた。また、その特異な励起挙動についても、マイクロマグネティクスシミュレーションによってスピン波と局所磁化ダイナミクスの相関を明らかにすることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
H30年度は面内方向に磁場印加した際の実験を主に行った。該当年度末から開始した試料薄膜の面直方向に磁場を印加した場合の評価を中心にR1年度は行い、高コヒーレントスピン波生成条件の検討を系統的に調べる。並行して、実際のスピン波測定を行い、励起条件との相関を評価する。
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