| 研究課題/領域番号 |
21H01791
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分29010:応用物性関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
菊池 伸明 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (80436170)
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| 研究分担者 |
岡本 聡 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (10292278)
島津 武仁 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 教授 (50206182)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
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| キーワード | ブリルアン散乱 / 磁性体 / 磁化ダイナミクス / 強磁性共鳴 / 高周波 / 磁性材料 / 磁性体薄膜 / 磁気ダイナミクス / 磁性薄膜 / スピン波 / THz光 / 人工反強磁性体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
0.1-1THzのテラヘルツ波領域で電磁波のエネルギーを効率的に伝送・吸収・変換できる磁性材料の探索・制御方法の解明を目指す．磁性体の電磁波吸収特性は主にその共鳴周波数により決定されるが，反強磁性体では共鳴周波数が材料定数で決まるのに対し，本研究で着目する人工フェリ/アンチフェロ構造では膜厚・形状・組成などの多くの制御パラメータや，外場による変調制御も可能である特徴を持つ．また，この周波数領域は，既存の磁気的測定手法の適用が困難である未開領域でもあり，ファブリー=ペロー干渉計を用いたブリルアン散乱計測装置を構築しテラヘルツ波領域でのスピン波ダイナミクス計測分野を開拓する
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| 研究成果の概要 |
テラヘルツ領域での人工アンチフェロ構造におけるテラヘルツ波デバイスの開拓を目指し，磁化ダイナミクス計測装置のためのブリルアン散乱装置の構築を行った．マグノンによる磁気信号は微弱であるため，二枚の半透鏡からなる干渉計の間隔および平行度を光の波長にくらべ十分に小さな値で制御する必要がある．本研究では，干渉計の温度制御およびフィードバック回路を最適化することにより，1cps程度の50GHz程度のブリルアン散乱信号を安定して計測することに成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
磁性体はテラヘルツ領域での応用が期待される一方，その領域での評価手法は限られているのが現状であった．本研究では，光とマグノンの相互作用を計測するブリルアン散乱を本領域での計測法として確立することを目指した．本手法では，既存の手法と比べて大振幅の励起が不要であり，安定状態での挙動を計測できるという利点がある．本課題では，最終目標とした0.1THz以上の周波数までの到達はできなかったものの，その半分の50GHzでの信号検出と，今後のアプローチについての知見を得ることができた．
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