金属磁性体/非磁性体超薄膜ヘテロ構造を用いたテラヘルツ波検知に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23K03957
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 西谷 幹彦 大阪大学, レーザー科学研究所, 特任教授 (70712842)
• 研究分担者: 中嶋 誠 大阪大学, レーザー科学研究所, 准教授 (40361662)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: テラヘルツ波検知 / 金属超薄膜 / スピントロニックエミッタ / 磁性体／非磁性体 / ヘテロ構造

研究開始時の研究の概要

本研究では、金属磁性体／非磁性体の超薄膜ヘテロ構造がテラヘルツ波を検知できると考え研究を進める。テラヘルツ波の検知方法の考え方は、その超薄膜ヘテロ構造にテラヘルツ波を照射することによって、１）生じさせたスピン流をヘテロ界面での逆スピンホール効果で電場に変換して検知すること、あるいは、２）生じさせたスピン流を用いて金属磁性体の磁化を変調し、磁気光学効果に反映させて検知すること、である。本提案のテラヘルツ波ディテクタは、過去に例をみない試みであり、テラヘルツ波の実用レベルでの検知に成功すれば、安価で大面積化可能なディテクタが実現でき、学術的・工業的に絶大なインパクトがある。