2015 Fiscal Year Annual Research Report
表面弾性波変調機構を用いたスピン波による情報伝達の提案
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25289107
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
山口 明啓 兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 准教授 (70423035)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
多々良 源 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 (10271529)
能崎 幸雄 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (30304760)
浮田 芳昭 山梨大学, 総合研究部, 助教 (40578100)
内海 裕一 兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 教授 (80326298)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | スピン波 / 表面弾性波 / 磁気応答 / 高次ナノ構造体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非接触型近距離無線通信において，無線通信だけではなくチップ内省電力化や無線電力供給機構を機器に搭載する要求が高まっている。この観点から電力損失のない手段として電荷の流れを伴わないスピンによる情報伝達が提案されているが，電気信号／スピン波信号の変換効率が小さいこと，スピン波の伝播距離が短いなど，実用化が困難である。本研究では，スピン波の起源となる磁気モーメントが固体中の結晶と直接結合していることに着目して，申請者らが“世界に先駆けて実証した電流による磁化制御に関する物理的知見”と“表面弾性(SAW)波動工学技術”を基礎として，スピン波の変調を行うと同時に，SAWによるスピン波増幅を実現し，スピン波による情報伝達機構と超低損失な無線電力輸送機構を実現することを目的として研究を行った。
SAWを効率よく誘起するために，これまでにSAWフィルタとして実用化されて定評のあるLiNbO3等単結晶基板を用い，SAW伝播方位と結晶方位を合わせて，マグネトロンスパッタ等を用いた強磁性薄膜の成長を行い，電子線リソグラフィー・紫外線露光等の微細加工技術を用いて圧電体／強磁性細線複合構造試料を作製した。SAW励起状態での強磁性体共鳴応答を測定したが，期待していた効果が得られなかった。その比較実験として，高周波励起による微小磁性体の渦運動のダイナミクスの直接観察と非線形軌道の観察を行い，理論モデルとの比較検討を行った結果，物理現象を定性的に理解することができた。さらに電流励起によるジュール熱によって生じるスピン波励起モードを観測することに成功した。スピン波励起を向上させるために，光電熱変換構造をナノ粒子で構成した高次ナノ構造体の創製を行い、光電場増強効果を発現する構造体を任意の場所に担持できることを実証した。本ナノ構造を励起源として磁性体中のスピン波励起やエネルギー変換が行えることが期待できる。
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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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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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