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スピントロニクスにおける量子コヒーレンス(理論)

研究課題

研究課題/領域番号 16F16325
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 物性Ⅱ(理論)
研究機関東北大学

研究代表者

Bauer Gerrit  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10620213)

研究分担者 ELYASI MEHRDAD  東北大学, 金属材料研究所, 外国人特別研究員
Elyasi Mehrdad  東北大学, 金属材料研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-11-07 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2018年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2017年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2016年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワードMagnon / Cavity / Microwave / Nonlinearity / Soliton / Topology / Optical / Non-classical / Entanglement / Non-cassical
研究実績の概要

The nonlinearity of spin waves in the context of microwave cavity magnonic was finalized and the findings were presented to the community at SPICE workshop in Mainz (2018) and Max-Planck Light in Erlangen (2018). The corresponding manuscript is in its final iterations between the authors M. Elyasi, Ya. M. Blanter and G. E. W. Bauer, and is soon to be submitted to a high impact factor journal. The results map out the steady states features, such as entanglement and nonclassicality, in the nonlinear phase space of the strongly driven cavity photon-magnon polaritons, using classical (from solution of stochastic equations of motion) and quantum mechanical (from solution of master equations) analysis and computation. The findings pave the way for implementing spin waves in quantum information.
The other parallel direction considering nonlinearities in a topologically nontrivial spin lattice equivalent of Haldane model for magnons, led to a complete classification of self-localized spin wave modes, i.e. solitons, in static and dynamic configurations of the lattice. A unique observed feature was a nonlinearity induced topological phase change from nontrivial to trivial by increasing the power of soliton. The reason for this phase change was investigated and formed an important part of the study, which was published as Phys. Rev. B 99, 134402 (2019).

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Kavli Institute of Nanoscience, TU Delft(オランダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Topologically nontrivial magnonic solitons2019

    • 著者名/発表者名
      Elyasi Mehrdad、Sato Koji、Bauer Gerrit E. W.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 号: 13 ページ: 134402-134402

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.134402

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Indirect coupling of magnons by cavity photons2018

    • 著者名/発表者名
      Babak Zare Rameshti, Gerrit E. W. Bauer
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 97 号: 1 ページ: 014419-014419

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.014419

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Extrinsic Spin Hall Effect in Cu 1- x Pt x2017

    • 著者名/発表者名
      R. Ramaswamy, Y. Wang, M. Elyasi, M. Motapothula, T. Venkatesan, X. Qiu, and H. Yang,
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Appl

      巻: 8 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.8.024034

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Room temperature magnetization switching in topological insulator-ferromagnet heterostructures by spin-orbit torques2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, D. Zhu, Y. Wu, Y. Yang, J. Yu, R. Ramaswamy, R. Mishra, S. Shi, M. Elyasi, K.-L. Teo, Y. Wu, and H. Yang
    • 雑誌名

      Nat. Commun

      巻: 8 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01583-4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Light scattering by magnons in whispering gallery mode cavities2017

    • 著者名/発表者名
      Sanchar Sharma, Yaroslav M. Blanter, and Gerrit E. W. Bauer
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 号: 9 ページ: 094412-094412

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.094412

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Nonlinearity of magnons for quantum information2019

    • 著者名/発表者名
      M. Elyasi, Yaroslav Blanter, and Gerrit E. W. Bauer
    • 学会等名
      The second symposium for world leading research centers (materials science and spintronics), Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cavity magnonics in the nonlinear regime2018

    • 著者名/発表者名
      M. Elyasi, Yaroslav Blanter, and Gerrit E. W. Bauer
    • 学会等名
      SPICE Workshop Spin Cavitronics, Mainz, Germany
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cavity magnonics in the nonlinear regime2018

    • 著者名/発表者名
      M. Elyasi, Yaroslav Blanter, and Gerrit E. W. Bauer
    • 学会等名
      Max-Planck Institute for The Science of Light, Erlangen, Germany
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnonic solitons in topologically nontrivial gaps2018

    • 著者名/発表者名
      Mehrdad Elyasi, Koji Sato, and Gerrit E. W. Bauer
    • 学会等名
      Spin Conversion, Kyoto
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of coupling among magnets in the cavity using qubit frequency and state2017

    • 著者名/発表者名
      Mehedad Elyasi
    • 学会等名
      Zao Winter Workshop 2017
    • 発表場所
      Zao, Yamagata, Japan
    • 年月日
      2017-03-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic anisotropies in optomagnonics2017

    • 著者名/発表者名
      Mehrdad Elyasi and Gerrit E. W. Bauer
    • 学会等名
      Workshop on Optomagnonics, Erlangen, Germany
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-11-08   更新日: 2024-03-26  

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