| 研究課題/領域番号 |
19H01828
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
|
|---|
| 研究機関 | 東京工業大学 |
|---|
研究代表者 |
佐藤 琢哉 東京工業大学, 理学院, 教授 (40451885)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
|
|---|
| キーワード | スピンダイナミクス / 超高速分光 / マルチフェロイック物質 / マグノン / フォノン・ポラリトン / イメージング / フォノン |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
省電力かつ超高速なデバイス応用をめざすスピントロニクスでは、ジュール熱を原理的に生じないマグノンが有望な情報伝達媒体となっている。THz帯スピン波を高速かつ長距離伝播させることが求められている。
マルチフェロイック物質BiFeO3は、サブTHz帯にスピン波共鳴周波数をもつ。また、光学フォノンが電磁波と結合したフォノン・ポラリトンを形成することが期待される。本研究では研究代表者がこれまで開発してきたポンプ・プローブ磁気光学イメージング法により、円偏光、直線偏光フェムト秒光パルスを用いて、非熱的にマグノン・フォノン・ポラリトンを励起し、伝播速度が速く、長距離にわたるTHz帯スピン波伝播を実現する。
|
| 研究成果の概要 |
直線偏光のフェムト秒光パルスをマルチフェロイック物質BiFeO3に照射し、インパルシブ誘導ラマン散乱によってマグノンやフォノン・ポラリトンを非熱的に励起し、その空間伝播を時間分解イメージングした。得られた時空間マップから分散関係を求め、マグノンとフォノン・ポラリトンの結合を見出した。ポンプ・プローブ偏光との関係、温度依存性を詳細に検討し、マグノン・フォノン・ポラリトンの励起機構と検出機構を明らかにした。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
省電力かつ超高速なデバイス応用をめざすスピントロニクスでは、ジュール熱を原理的に生じないスピン波（マグノン）が有望な情報伝達媒体となっている。強誘電性と反強磁性が室温で共存するマルチフェロイック物質BiFeO3は、サブTHz帯にスピン波共鳴周波数をもつ。また、光学フォノンが電磁波と結合したフォノン・ポラリトンを形成することが期待される。本研究では、これまで独自に開発してきたポンプ・プローブ磁気光学イメージング法により、フェムト秒光パルスを用いて、非熱的にマグノン・フォノン・ポラリトンを励起し、伝播速度が速く、長距離にわたるTHz帯スピン波伝播を実現した。
|
