マグノン量子凝縮の電気的制御

• 研究課題/領域番号: 25706004
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: ナノ構造物理
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 関口 康爾 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (00525579)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 25,350千円 (直接経費: 19,500千円、間接経費: 5,850千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
• キーワード: マグノン / スピン波 / 量子凝縮 / マグノニクス / スピントロニクス / ナノ材料 / 磁性

研究成果の概要

安定的なマグノン量子凝縮を電気的に実現し、巨視的コヒーレンス現象の出現を明らかにすることを目的とし、磁性絶縁体および金属磁性体におけるマグノン励起現象を研究した。金属磁性体において、量子凝縮に必須のマグノンモードの波形観測に成功し、干渉効果によるマグノン密度上昇の観測する成果を得た。また、ナノピラー構造のマグノン励起研究を行った。一方、磁性絶縁体においては、外部パラメータとして温度勾配を制御してマグノン量子凝縮の実現レートを変調できるようにするため、分光装置の改良をおこない、マイクロ波照射法による量子凝縮の観測に成功した。温度勾配下での量子凝縮実現のためのパルス励起法の開発に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Spin wave differential circuit for realization of thermally stable magnonic sensors (2015)
  • 著者名/発表者名: Taichi Goto, Naoki Kanazawa, Altansargai Buyandalai, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura, Shingo Okajima, Takashi Hasegawa, Alexander B. Granovsky, Koji Sekiguchi, Caroline A. Ross and Mitsuteru Inoue,
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 106 号: 13 ページ: 132412-132412
  • DOI: 10.1063/1.4916989
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Criteria for electric determination of antivortex creation in ferromagnetic thin film (2015)
  • 著者名/発表者名: Minori Goto, Yukio Nozaki, and Koji Sekiguchi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 54 号: 2 ページ: 023001-023001
  • DOI: 10.7567/jjap.54.023001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] NiFe 細線中を伝搬するスピン波のマイクロブリルアン散乱分光測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤奈々、関口康爾
  • 雑誌名: 電気学会MAG-14-196 巻: 14 ページ: 196-196
• [雑誌論文] Propagating spectroscopy of backward volume spin wave in a metallic FeNi film (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Sato, N. Ishida, T. Kawakami, and K. Sekiguchi
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 104 ページ: 32411-32411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitation of Continuous Magnetostatic Surface Spin Wave in Ferromagnetic Thin Films (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Sato, K. Sekiguchi, Y. Nozaki
  • 雑誌名: Journal of Magnetics Society of Japan 巻: 37 ページ: 214-217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical Demonstration of Spin-Wave Logic Operation (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Sato, K. Sekiguchi, Y. Nozaki
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 6 ページ: 063001-063003
  • NAID: 10031181975
  • 査読あり
• [学会発表] Forward volume spin wave propagation using 22 nm thick yttrium iron garnets. (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Banno, T. Goto, N. Kanazawa, F. Kumaoka, H. Furuta, R. Morimoto, R. Isogai, M. Onbasli, Y. Nakamura, K. Sekiguchi, C. Ross and M. Inoue
  • 学会等名: MMM | INTERMAG 2016 JOINT CONFERENCE
  • 発表場所: San Diego (USA)
  • 年月日: 2016-01-15
  • 国際学会
• [学会発表] Spin wave phase interference using yttrium iron garnet waveguide (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Goto, N. Kanazawa, H. Takagi, Y. Nakamura, C. Ross, A.B. Granovsky, T. Hasegawa, S. Okajima, K. Sekiguchi and M. Inoue
  • 学会等名: MMM | INTERMAG 2016 JOINT CONFERENCE
  • 発表場所: San Diego (USA)
  • 年月日: 2016-01-15
  • 国際学会
• [学会発表] Thermally stable spin wave differential circuit based on yttrium iron garnet. (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Goto, N. Kanazawa, Y. Nakamura, H. Takagi, S. Okajima, T. Hasegawa, A.B. Granovsky,K. Sekiguchi, C. Ross and M. Inoue
  • 学会等名: MMM | INTERMAG 2016 JOINT CONFERENCE
  • 発表場所: San Diego (USA)
  • 年月日: 2016-01-13
  • 国際学会
• [学会発表] Spin-interchange between electron and magnon currents (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Sekiguchi
  • 学会等名: WEH-seminar on Magnonics: Spin waves connecting charges, spins and photons
  • 発表場所: Badhonnef (Germany)
  • 年月日: 2016-01-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Spin torque modulation on backward volume spin waves (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Sato and K. Sekiguchi
  • 学会等名: 4th International Workshop on Magnonics
  • 発表場所: Seeon Abbey (Germany)
  • 年月日: 2015-08-04
  • 国際学会
• [学会発表] Demonstration of XNOR gate using interference of magnetostatic forward volume waves propagating in yttrium iron garnet (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Kanazawa, T. Goto, H. Takagi, Y. Nakamura, S. Okajima, T. Hasegawa, A. B. Granovsky, C. A. Ross, K. Sekiguchi, and M. Inoue
  • 学会等名: 4th International Workshop on Magnonics
  • 発表場所: Seeon Abbey (Germany)
  • 年月日: 2015-08-03
  • 国際学会
• [学会発表] Thermally stabilized magnonic sensors using yttrium iron garnet (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Goto, N. Kanazawa, H. Takagi, Y. Nakamura, S. Okajima, T. Hasegawa, A. B. Granovsky, K. Sekiguchi, C. A. Ross, and M. Inoue
  • 学会等名: 4th International Workshop on Magnonics
  • 発表場所: Seeon Abbey (Germany)
  • 年月日: 2015-08-03
  • 国際学会
• [学会発表] Spin wave differential circuit for thermally stable magnonic sensors (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Goto, N. Kanazawa, A. Buyandalai, H. Takagi, Y. Nakamura, S. Okajima, T. Hasegawa, A. B. Granovsky, K. Sekiguchi, C. A. Ross, and M. Inoue
  • 学会等名: International Symposium Spin Waves 2015
  • 発表場所: Saint Petersburg (Russia)
  • 年月日: 2015-06-11
  • 国際学会
• [学会発表] Spin wave logic operation in three-ports yttrium iron garnet waveguide (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Kanazawa, T. Goto, C. A. Ross, A. B. Granovsky, T. Hasegawa, S. Okajima, K. Sekiguchi and M. Inoue
  • 学会等名: International Symposium Spin Waves 2015
  • 発表場所: Saint Petersburg (Russia)
  • 年月日: 2015-06-09
  • 国際学会
• [学会発表] NiFe細線中を伝搬するスピン波のマイクロブリルアン散乱分光測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤奈々、関口康爾
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 日本大学、船橋市習志野台
  • 年月日: 2014-12-12
• [学会発表] Fast spin-wave propagation in an epitaxial Fe film (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Ishida, K. Sekiguchi, H. Sukegawa
  • 学会等名: The 59th Annual Magnetism and Magnetic Materials Conference
  • 発表場所: Hawaii, Honolulu, USA
  • 年月日: 2014-11-07
• [学会発表] Stochastic magnetization process of antivortex formation in X-shaped cross wire investigated by magnetoresistance measurement and magnetic force microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Goto, K. Sekiguchi, Y. Nozaki
  • 学会等名: The 59th Annual Magnetism and Magnetic Materials Conference
  • 発表場所: Hawaii, Honolulu, USA
  • 年月日: 2014-11-07
• [学会発表] X型強磁性交差細線における磁気反渦生成過程 (2014)
  • 著者名/発表者名: 後藤穣、関口康爾、能崎幸雄
  • 学会等名: 第38回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 慶応義塾大学、横浜市港北区日吉
  • 年月日: 2014-09-04
• [学会発表] NiFe細線におけるスピン波干渉のBrillouin散乱分光測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤奈々、関口康爾
  • 学会等名: 第38回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 慶応義塾大学、横浜市港北区日吉
  • 年月日: 2014-09-02
• [学会発表] エピタキシャルFe薄膜を伝搬するスピン波の実時間測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石田尚子、関口康爾、介川裕章
  • 学会等名: 第38回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 慶応義塾大学、横浜市港北区日吉
  • 年月日: 2014-09-02
• [学会発表] Spin wave manipulation in Ferromagnetic Metals:magnon spintronics (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Sekiguchi
  • 学会等名: Moscow International Symposium on Magnetism (MISM2014)
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2014-06-30
  • 招待講演
• [学会発表] スピン波のドップラー効果と自己集束効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関口康爾
  • 学会等名: フォトマグノニクス技術調査専門委員会
  • 発表場所: 日本大学、東京都千代田区神田駿河台
  • 年月日: 2014-05-19
  • 招待講演
• [学会発表] Control of spin-wave interference in metallic nanostructures
  • 著者名/発表者名: K. Sekiguchi
  • 学会等名: Energy Materials Nanotechnology Fall Meeting 2013
  • 発表場所: Orland, USA
  • 招待講演
• [学会発表] CONTROL OF MAGNON IN FERROMAGNETIC METALS: MAGNON SPINTRONICS
  • 著者名/発表者名: K. Sekiguchi
  • 学会等名: Magnetics and Optics Research International Symposium (MORIS2013)
  • 発表場所: Omiya, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Control of Spin wave Interference in Metallic Nanostructures: Development of Magnon Spintronics
  • 著者名/発表者名: K. Sekiguchi
  • 学会等名: Euro-Asian Symposium "Trends in Magnetism" Nanomagnetism (EASTMAG-2013)
  • 発表場所: Uradivostok, Russia
  • 招待講演
• [学会発表] Development of Magnon Spintronics: Spin-Wave Logic Operation in Metallic FeNi films
  • 著者名/発表者名: K. Sekiguchi
  • 学会等名: Donostia International Conference on Nanoscale Magnetism and Applications (DICMA2013)
  • 発表場所: San Sebastian, Spain
  • 招待講演
• [学会発表] Generation of Backward Volume Spin Wave in Metallic FeNi films
  • 著者名/発表者名: K. Sekiguchi
  • 学会等名: International Conference on Nanoscale Magnetism 2013 (ICNM-2013)
  • 発表場所: Istanbul, turky
  • 招待講演
• [学会発表] Development of Magnon Spintronics
  • 著者名/発表者名: K. Sekiguchi
  • 学会等名: 2013 IEEE Mag. Soc. Distinguished Lecturer Series
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Emergence of Magnon Spintronics
  • 著者名/発表者名: K. Sekiguchi
  • 学会等名: Seminar at St.Petersburg University
  • 発表場所: St. Petersburg, Russia
  • 招待講演
• [図書] スピン波ドップラー効果とマグノン制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関口康爾
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 応用物理学会