2014 Fiscal Year Annual Research Report
ナノスケールで構造を制御した人工磁気格子とその工学的応用
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26220902
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
井上 光輝 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90159997)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 雄一 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20345953)
リム パンボイ 豊橋技術科学大学, 国際教育センター, 准教授 (40502597)
高木 宏幸 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40390463)
後藤 太一 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00721507)
内田 裕久 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30271000)
関口 康爾 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (00525579)
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| Project Period (FY) |
2014-05-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 人工磁気格子 / イットリウム鉄ガーネット / スピン波 / マグノニック結晶 / フォトニック結晶 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，我々が基盤研究（S）やMEXTキーテクノロジー事業で調べてきた磁性フォトニック結晶や，基盤研究（A）で推進してきたマグノニック結晶などの人工的に構成した磁気的周期構造媒体を総合的に「人工磁気格子」としてまとめた新しい分野の構築を図るとともに，これを光（電磁波）やスピン波（静磁波）などの磁気的波動制御に用いて，人工磁気格子でなければ実現できない新しい超高精細３次元ホログラムディスプレイや超大規模３次元構造データメモリ，あるいは室温で極めて優れた磁界感度を有するマイクロ磁気センサなどを実現しようとするものである。
本年度は，査読付き論文発表１１件，国内・国際会議発表７４件（うち招待講演５件，国際会議発表３８件），特許出願２件を行った。
人工磁気格子を用いて磁気光学効果を増大することで，磁気ホログラムメモリの書き込み効率／読み出し効率を応用製品として議論ができる１％のオーダーまで増大できることを示した。他に，光人工磁気格子を用いた３次元ディスプレイ開発において，これまで，緑色単色による３次元像の再生に留まっていたものを，緑・赤・青と三原色に拡張できることを示し，フルカラーの３次元像の再生に成功している。
スピン波人工磁気格子は，金属磁気格子を用いたマグノニック結晶を形成し，これまで，解析が不十分で広く報告されて来なかったスピン波局在現象をまとめ，論文報告を行った。さらに，スピン波用アイソレータに応用可能であることを見出した。当該試料形成中に見出した試料形成方法は，光磁気デバイスとの親和性も高く，光集積回路用デバイス開発を得意とする米国マサチューセッツ工科大のグループと連携し，光アイソレータとしてデバイスのデモンストレーションを行った。
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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
光人工磁気格子は，当初予定通り，カラー化に成功した。
スピン波人工磁気格子は，極薄単結晶膜形成装置の故障が生じたが，繰越申請を行い，変更後の計画に沿い，試料形成を再開し，単結晶膜の形成ができており，スピン波の局在現象を論文等で報告している。
さらに，磁気媒体の新しい形成方法を見出し，国際共著論文として報告できている。
以上より，本プロジェクトはおおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
光人工磁気格子を用いた３次元ディスプレイは，精細度の向上，動画化を目指し，基礎原理の確立及び，デモンストレーションに必要な光人工磁気格子の形成条件を整える。
スピン波人工磁気格子は，極薄単結晶膜を用いた，機能のデモンストレーションを目指し，スピン波伝搬基礎特性を測定し，ロジック回路等のデバイス設計，および形成を進める。
さらに，ここまでに得られた結果を元に，国際連携研究を推進していくことを予定している。
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[Presentation] Noise Suppression of Magnetostatic Forward Volume Waves in Yttrium Iron Garnet with Roughened Surface for Logic Circuits2014
Author(s)
"Jet Wei Hoong, Taichi Goto, Naoki Kanazawa, Altansargai Buyandalai, Hirotaka Yamashita, Ryohei Morimoto, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura, Shingo Okajima, Takashi Hasegawa, Mitsuteru Inoue"
Organizer
IGNITE2014
Place of Presentation
TUT-USM Technology Collaboration Centre, Penang, Malaysia
Year and Date
2014-12-15 – 2014-12-15
Int'l Joint Research
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[Presentation] Fabrication of Cerium Substituted Yttrium Iron Garnets on Dielectric Mirrors Using Sputtering and Vacuum Annealing2014
Author(s)
Taichi Goto, Takuya Yoshimoto, Ryosuke Isogai, Mehmet C. Onbasli, Caroline A. Ross, Hiroyuki Takagi, Pang Boey Lim, Yuichi Nakamura, Mitsuteru Inoue
Organizer
IGNITE2014
Place of Presentation
TUT-USM Technology Collaboration Centre, Penang, Malaysia
Year and Date
2014-12-15 – 2014-12-15
Int'l Joint Research
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[Presentation] 極薄膜単結晶磁性ガーネットを用いた脳情報処理に匹敵するマグノニックデバイスの形成2014
Author(s)
金澤直輝，中村雄一，後藤太一，長谷川隆，関口康爾，Caroline A. Ross, Alexander B. Granovsky
Organizer
豊橋技術科学大学 博士課程教育リーディングプログラム 脳情報を技術するグローバルリーダーブレイン情報アーキテクトの育成と展望
Place of Presentation
丸の内 MY PLAZA ホール（東京）
Year and Date
2014-11-28 – 2014-11-28
Int'l Joint Research
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