Flow control of spin wave using two-dimensional magnonic crystals and application of integrated spin wave circuits

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H00765
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: Inoue Mitsuteru 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 客員教授 (90159997)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 後藤 太一 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00721507) ; 石山 和志 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (20203036)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: スピン波 / マグノン / マグノニック結晶 / 次世代デバイス / 低発熱 / 融合回路

Outline of Final Research Achievements

Magnetic materials with artificial structures on the nanometer scale are called artificial magnetic lattices, and a method to control spin waves flowing in the magnetic materials is expected to create the next generation of computing devices. In this study, we fabricated a device called a two-dimensional magnonic crystal in the artificial magnetic lattices. The planned operation was observed, and the plan for further efficiency and miniaturization of spin-wave devices was also presented.

Free Research Field

磁気工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

スピンの流れを制御する二次元マグノニック結晶は、次世代の、低電力デバイスの基礎的な部品になることが期待されている。電流ではなく、スピンの流れを使った新しい演算素子の実現を目指すものである。このためには、基本的なスピンの制御技術の開発が必要であり、本研究では、この二次元マグノニック結晶を実際に作製し、透過利得等を測定することで、基本的な動作を実証した。さらに、これを高効率化・小型化するための新しい構造の提案も行った。