| 研究課題/領域番号 |
19H00765
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
井上 光輝 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 客員教授 (90159997)
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| 研究分担者 |
後藤 太一 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00721507)
石山 和志 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (20203036)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)
2021年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2020年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2019年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
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| キーワード | スピン波 / マグノン / マグノニック結晶 / 次世代デバイス / 低発熱 / 融合回路 / 二次元マグノニック結晶 / マグノニクス / 集積回路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、人工磁気格子（人工的に構成した一次元・二次元・三次元磁気的周期構造媒体）について、特にスピンの流れを二次元面内で操作する二次元スピン人工磁気格子の形成と、その機能を用いてスピン波集積回路を得ようとするものである。このために、二次元周期配列した磁性ガーネット・重金属薄膜媒体用いて小型スピン波導波路を開発する。また短波長スピン波の群速度遅延を避けるため、駆動周波数を高め、スピン間の交換相互作用で伝搬するスピン波の演算回路の開発を行う。このような研究は国内外を通じて例のない新規性・独創性の高いものであると同時に、広く産業界へ展開する事で我が国産業力強化に資するものである。
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| 研究成果の概要 |
ナノメートルスケールの人為的構造を導入した磁性体は人工磁気格子と呼ばれ、これを使って磁性体の中を流れるスピン波を制御する方法は、次世代のコンピューティング素子を作ると期待されている。本研究は、この人工磁気格子の中でも、二次元マグノニック結晶と呼ばれるデバイスを作製した。当初予定していた動作が確認でき、今後さらに高効率化・小型化するための方針も示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
スピンの流れを制御する二次元マグノニック結晶は、次世代の、低電力デバイスの基礎的な部品になることが期待されている。電流ではなく、スピンの流れを使った新しい演算素子の実現を目指すものである。このためには、基本的なスピンの制御技術の開発が必要であり、本研究では、この二次元マグノニック結晶を実際に作製し、透過利得等を測定することで、基本的な動作を実証した。さらに、これを高効率化・小型化するための新しい構造の提案も行った。
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