| 研究課題/領域番号 |
21H04562
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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 | 名古屋大学 (2023)
京都大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
森山 貴広 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50643326)
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| 研究分担者 |
中村 浩次 三重大学, 工学研究科, 教授 (70281847)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 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 |
43,160千円 (直接経費: 33,200千円、間接経費: 9,960千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2021年度: 25,350千円 (直接経費: 19,500千円、間接経費: 5,850千円)
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| キーワード | スピントロニクス / 反強磁性体 / テラヘルツ / スピントロ二クス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまでスピントロニクスにおける主材料は専ら強磁性体であり、反強磁性体は様々な固定概念から応用・基礎研究がほとんど行われてこなかった材料系であった。しかしながら、近年の反強磁性体を主体としたスピン輸送現象等に関する発見・研究成果により、「反強磁性体スピントロニクス」の研究が国内外で活発化している。本研究では、これらをさらに展開し、反強磁性体が持つ超高周波（THz帯域）の磁気共鳴を積極的に利用した「反強磁性体テラヘルツスピントロニクス」の学理を構築し、スピントロニクスの動作原理を利用した次世代テラヘルツ基盤技術の創成を目的とする。本研究は、超高速通信・情報処理やセンシング技術等に関わるものである。
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| 研究成果の概要 |
テラヘルツ周波数帯の超高速領域における、反強磁性体に適した測定技術を確立することで、バルク反強磁性体のテラヘルツ物性を実験・理論の両面から明らかにし、外場や材料変調等による反強磁性体ダイナミクスの制御を実証した。また、伝導スピンと反強磁性スピンダイナミクスの相互作用を調査し、スピン散逸やスピン伝搬特性を定量的に求めた。思いがけない成果としては、超高強度連続テラヘルツ波を利用した独自の測定手法を構築し、これまで不可能であった反強磁性薄膜のテラヘルツ特性の評価手法を世界に先駆けて確立したことが挙げられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究において、反強磁性スピンダイナミクスと伝導スピンが相互作用することを実験的に示すことができた。本成果は、THz帯域で動作可能な反強磁性体に、スピントルクなどのスピントロニクスの基本動作原理が応用可能であることを示唆している。ポスト５Gにおける通信周波数はテラヘルツ帯域が想定されているが、反強磁性体とこれまでのスピントロニクス技術を用いることで、これらの周波数帯に対応するデバイスの創成・開発が可能である。
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