2014 Fiscal Year Annual Research Report
光および弾性波励起による磁化の超高速制御とその応用
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22226002
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宗片 比呂夫 東京工業大学, 像情報工学研究所, 教授 (60270922)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光励起磁化才差運動 / スピンフォトニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光パルス励起によって引き起こされる磁化の非平衡状態に関する研究では，第一に、新規光磁石素材Co/Pd極薄多層膜構造の弱励起強磁性共鳴の実験データを詳しく解析した結果，Coの磁気異方性だけでなくCo/Pd界面磁気異方性が光励起によってクエンチングする可能性が濃厚であるとの結論を得た．第二に，強磁性半導体(Ga,Mn)Asにおける非熱的過程の検証に関しては，詳細な検証によって，添加Mn自体が光励起で光イオン化する結果，磁気異方性が超高速で変化する機構を発見した．第三に，テラヘルツの時間領域へのアクセスに関して，強磁性半導体(Ga,Mn)Asを対象に，0.1から25ピコ秒程度の時間差をつけた光パルス連続実験を実施し，約1ピコ秒を境にして，それよりも短い時間領域では第二光パルスによって才差運動開始時間を遅延させることが可能であることを世界に先駆けて見出した。これらの成果は，H27年度に開催された国内外の研究集会で発信されるとともに、英文学術論文として発表した．
磁化の非平衡状態を応用を探る研究では，GdFe薄膜を光ファイバーコア上に堆積させた磁気複合型導波路において，導波モード光に応じて磁気光学効果の程度が変化することを実験的に明らかにし英文学術速報論文として発表した．基板上に平面導波路を形成してマッハ・ツェンダー干渉計とCo/Pd薄膜を組み合わせたデバイス試作研究に着手した。このために、本学水本・庄司研との協力関係を築いた．加えて，GdFe・透明誘電体膜構造に作製して，エバネッセント光による磁気光学効果の増強効果の有無を検討した。現在，論文化を進めている．
スピン発光ダイオードの研究を推し進めた結果，円偏光100%近いエレクトロルミネッセンスを室温で得ることに世界に先駆けて成功した．学術・応用両面で革新的成果と思われる．この成果の一部をH27年度SPIE会議で発表し，目下一流英文学術誌に投稿中である．
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
スピンフォトニクス研究グループは、コバルトとパラジウムのごく薄い膜を交互に積層した磁性薄膜が光励起に対して極めて高い感受性を示す「光磁石」（光により磁性を変えられる材料）候補であることを発見した。
さらに、同研究グループは、電通大、NHK放送技術研究所との共同研究により、類似の磁性薄膜と光ファイバーを一体化した光導波路を用いて、光磁石材料と偏光変調を組み合わせた光信号多重伝送の可能性を切り拓いた。
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Research Products
(50 results)
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[Presentation] Spin photonics: materials and device concepts2014
Author(s)
Hiro Munekata
Organizer
Novel Trends in Physics of Ferroics 2014 July 4th - July 6th, 2014), presentation given on July 4th.
Place of Presentation
St. Petersburg Academic University, Russia
Year and Date
2014-07-04 – 2014-07-06
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Spin-photonics2014
Author(s)
Hiro Munekata
Organizer
Moscow International Symposium on Magnetism 2014
Place of Presentation
M.V. Lomonosov Moscow State University, Russia
Year and Date
2014-06-29 – 2014-07-03
Int'l Joint Research / Invited
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