| 研究領域 | ナノスピン変換科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
26103004
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
大岩 顕 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (10321902)
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| 研究分担者 |
水上 成美 東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (00339269)
塚本 新 日本大学, 理工学部, 教授 (30318365)
安藤 和也 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30579610)
佐藤 琢哉 九州大学, 理学研究院, 准教授 (40451885)
大野 裕三 筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 教授 (00282012)
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| 研究協力者 |
長谷川 繁彦
木山 治樹
藤田 高史
飯浜 賢志
笠谷 雄一
吉川 大貴
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| 研究期間 (年度) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
246,870千円 (直接経費: 189,900千円、間接経費: 56,970千円)
2018年度: 36,010千円 (直接経費: 27,700千円、間接経費: 8,310千円)
2017年度: 35,100千円 (直接経費: 27,000千円、間接経費: 8,100千円)
2016年度: 66,560千円 (直接経費: 51,200千円、間接経費: 15,360千円)
2015年度: 44,460千円 (直接経費: 34,200千円、間接経費: 10,260千円)
2014年度: 64,740千円 (直接経費: 49,800千円、間接経費: 14,940千円)
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| キーワード | 光学的スピン変換 / 円偏光 / 界面スピン変換 / スピンエレクトロニクス / 量子状態変換 / マグノン・スピン流 / コヒーレント変換 / 光誘起磁化反転 / スピントロニクス / マグノン・スピン波 / 単一光子－単一電子スピン量子状態変換 / コヒレントマグノン / 超短時間スピンダイナミクス / 非線形スピンダイナミクス / スピンレーザー |
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| 研究成果の概要 |
様々なスピン系での光スピン変換の包括的な理解を目指して多角的な研究を遂行した。全光型磁化反転における角運動量移行過程の寄与を明らかにした。また反強磁性体で逆磁気光学効果を解明し、その普遍性の一端を示した。時空間分解測定から光誘起マグノンの分散関係を導出する新手法や、偏光依存マグノンモードの観測やテラヘルツ発生など光スピン変換の新技術を創出した。一方で、界面における非線形スピン変換によりマグノン励起を介したスピン流生成が統一的に理解されることを解明した。さらに単一光子偏光から単一電子スピンへ量子状態の変換を実証し、光子対から電子スピンへのもつれ相関の変換が可能であることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
フェリ磁性体の全光磁化反転でのエネルギーと角運動量移行の複合過程の解明や、反強磁性体での逆磁気光学効果は、光学的スピン変換の広範性を示す結果である。時空間磁気光学測定を発展させ、マグノンダイナミクス物性やテラヘルツスピン変換などを新たに開拓した。界面マグノンースピン流変換の成果は、マグノン分裂・散乱で記述されるスピン系の非線形性とフォノンまで含めたスピン変換によって現れるスピントロニクス現象の理解に繋がる。また光子から電子スピンへの角運動量変換に基づく量子状態変換は、もつれ相関など量子力学的効果をスピン系に導入できることを示すと同時に、長距離量子暗号通信への応用として社会的インパクトも大きい。
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