2022 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 | 磁気弾性結合 / 強結合 / スピン流 / エデルシュタイン効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度は、高電力を投入することで表面弾性波の非線形挙動を観測した。ジュール熱発生による周波数偏移や新たなピークの出現などを確認した。今年度（2022年度）は、これらの実験結果を解析した結果を論文として投稿したところである。また、表面弾性波が透過する強磁性体膜に面直成分を持つ磁場を印加した場合、スピンポンピングやスピン整流効果とは異なる新奇な電圧信号が観測されることを発見し、その結果を纏めAdvanced Materials Interface 9(36):2201432, 2022として発表した。さらに、表面弾性波を層状反強磁性材料に注入した際に観測されるマグノン・フォノン結合について、その結果と理論的解析をまとめた論文を投稿した。投稿した論文は、現在査読中である。また、表面弾性波の音響キャビティと強磁性体CoFeB膜を用いた素子からマグノン・フォノン分散曲線の反交差と強結合を実験的に観測した。結合強度の指標であるコオペラティビティーは１以上の値を取るだけでなく、20以上に達する。また、強磁性体の膜厚に対して線形に線形に変化することを発見した。これらの結果を実験と理論の両面から明らかにした。現在これらの結果を纏めた論文を準備中である。さらに、マグノン・フォノン強結合下でスピン流を生成する実験を計画中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed 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を達成に加え、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まで達成している。来年度は音響キャビティを用いたマグノン・フォノン強結合の実証及び強結合下でのスピン流生成に関する実験結果を発表することができると大いに期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在マグノン・フォノン強結合実験に用いているした強磁性体材料CoFeBに加え、さらに磁気ダンピングが低いフェリ磁性体YIGなどを用いた素子を作製し、マグノン・フォノン強結合を目指す。さらに、マグノン・フォノン強結合下でのスピン流生成を観測する予定である。
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