2021 Fiscal Year Annual Research Report
Efficient spin current generation based on coherent magnetoelastic strong coupling state
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19H05629
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
大谷 義近 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (60245610)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 直毅 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (30436539)
近藤 浩太 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 上級研究員 (60640670)
Puebla Jorge 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (60753647)
一色 弘成 東京大学, 物性研究所, 助教 (80812635)
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| Project Period (FY) |
2019-06-26 – 2024-03-31
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| Keywords | マグノン・フォノン結合 / スピントロニクス / スピン・電荷変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度（2020年度）には、音響キャビティを用いたスピン流の増強効果を実証した結果についてApplied Physics Letters 116, 252404, 2020に発表した。さらに、弾性表面波（SAW）の励振パワーに対するスピン流生成依存性の非線形挙動を観測した。本年度（2021年度）は、スピン流生成の非線形挙動について系統的な測定と解析を行った。その結果、励起パワーによるスピン流の非線形依存性のメカニズムを明らかにすることに成功した。この挙動は、SAWモードの周波数が温度によって変化し、励起が共振を外れてスピン流生成の理想的な条件に戻る結果である。また、SAWで駆動するマグノン-フォノン結合の詳細な理論解析をJ. of Magnetism and Magnetic Materials 545, 168672, 2020として、研究分野のレビューをAnnalen der Physik 534 (4), 2270007, 2020として発表した。
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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
助成期間の前半の目的である、音響キャビティを用いたスピン流生成の増強は達成された。しかし、助成期間後半の目標であるマグノン・フォノン分散関係の反交差と強結合の観測はまだ達成していない。しかしながら、本年度は、音響キャビティデバイスの理解が進み、助成金後半の目標達成に必要な条件が整ったため、大幅な進展を遂げることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021 年度の音響共振器デバイスの成果を活かし、2022 年度は CoFe、CoFeB、YIG などの低磁気ダンピング材料と結合した高周波音響共振器デバイス（4GHz-10GHz）の製作を目指す。 低ダンピング材料と高品質の音響共振器デバイスを結合することにより、マグノン-フォノン強結合の証拠を得ることが可能となる。そのために、ブリルアン光散乱（BLS）とベクトルネットワークアナライザ（VNA）を用いて、マグノンとフォノンのエネルギー分散曲線を測定する予定である。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Strain-induced Megahertz Oscillation and Stable Velocity of an Antiferromagnetic Domain Wall2021
Author(s)
F. Chen, X. Ge, W. Luo, R. Xing, S. Liang, X. Yang, L. You, R. Xiong, Y. Otani, & Y. Zhang,
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Journal Title
Phys. Rev. Applied.
Volume: 15
Pages: 014030-1~8
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Nonreciprocity via magneto-rotation coupling and acoustic spin pumping in presence of acoustic cavities2021
Author(s)
J. Puebla, M. Xu, Y. Hwang, K. Yamamoto, K. Baumgaertl, A. Lagarrigue, B. Rana, K. Kondou, K. Miura, H. Takahashi, D. Grundler, S. Maekawa & Y. Otani
Organizer
5th Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics
Invited
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