フェーズドアレイ型マグノンビーム

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K13670
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用物性
• 研究機関: 横浜国立大学 (2018); 慶應義塾大学 (2016-2017)
• 研究代表者: 関口 康爾 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00525579)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: スピントロニクス / スピン波 / マグノン

研究成果の概要

フェーズドアレイ動作に不可欠な等方的なスピン波伝搬を確認するために、超高真空スパッタ装置を使用して面内磁化膜を含む金属多層膜試料を作製した。金属材料でも等方的伝搬を確保できることをあきらかにした。また磁性絶縁体ガーネットでは、フェーズドアレイ動作を模した多入力スピン波実験を実証した。波面を可視化するため、単結晶鉄を用いてスピン波の波面を調べ、エッジ効果によって波面が変調を受けることが明らかになった。

自由記述の分野

スピントロニクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、金属材料でも等方的伝搬を確保できることが分かり、ピラー構造だけでなく試料境界を利用した波面制御ができることが分かった。これらとガーネットにおける多入力（多ピラー状態）スピン波励起を模した実験の研究結果は、将来的に、ＣＭＯＳ回路とは異なり、単一素子でNAND回路を実現する可能性を示している。今後、省エネルギーデバイスを目指す基礎基盤成果である。