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本課題では、エレクトロマグノンと呼ばれるテラヘルツ帯の磁気共鳴をスピントロニクスへ展開することを目的に設定している。
前年度までに、高強度・高安定テラヘルツ光源の構築しスピン流検出のためのデバイス作成を完了した。本年度は逆スピンホール効果を用いたテラヘルツパルス励起によるスピン流観測を行った。試料はマルチフェロイクス材料であるＹ型ヘキサフェライトを用いた。テラヘルツ光の照射により、Ｙ型ヘキサフェライト中でスピン流が生じていることを確認した。しかし、偏光特性の解析から、エレクトロマグノンの励起が禁制となる偏光配置においてもスピン流の信号が観測された。更に、様々な実験配置での検証の結果、テラヘルツ光による白金デバイスの加熱から生じるスピンゼーベック効果とエレクトロマグノン励起によるスピンポンピングを明確に分離するのが困難であることが明らかになった。これは、テラヘルツ光の電場と白金中の伝導電子が強く相互作用し、伝導電子により生じた熱がマルチフェロイック材料中へ流入しているためであると考えられる。
以上の問題点を回避するためには、熱励起によるマグノンとテラヘルツ光による選択励起によって生じたマグノンを区別する必要がある。更に、エレクトロマグノンの緩和プロセスを解明するため、テラヘルツ照射下での磁化ダイナミクスの直接観測を進めた。高強度テラヘルツ光照射後の磁化を可視・近赤外域のプローブパルスにより観測するポンプ・プローブ光学系の構築を開始した。この手法により、テラヘルツパルスによって励起されたスピン波が、コヒーレントな振動からスピン系内での緩和を経て最終的に熱平衡状態へ至るプロセスを観測することが可能となる。マルチフェロイック材料であるＹ型ヘキサフェライトの磁気光学スペクトル測定を行い、プローブ波長の最適化を行った。また、高強度テラヘルツ光学系への磁気光学プローブの増設を行った。
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