2020 年度研究成果報告書

磁化歳差運動の位相同期現象を利用した高コヒーレントスピン波発振源の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	18K14114
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分29010:応用物性関連
研究機関	大島商船高等専門学校
研究代表者	神田哲典大島商船高等専門学校, 電子機械工学科, 准教授 (80616079)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	磁化歳差運動 / スピン波 / 強磁性共鳴
研究成果の概要	スピン波を介した複数の磁化歳差運動位相同期制御手法の開発と高コヒーレントなスピン波発振源の創製を目指した。スピン波を励起する高周波電極として同一の幅の信号線とグランド線からなるスロット線路を用いたスピン波発生を検討した。高周波応答は大きな伝送線路形状依存性を示し、数値計算との比較からスピン波の位相同期現象によって磁化ダイナミクスが共鳴励起されることが示唆される結果を得た。さらに、素子から発生するスピン波の実験的な検出に成功し、スピン波干渉効果に起因すると考えられる特徴的な出力変化を検出した。これらの成果により、高コヒーレントスピン波発振源の設計指針が得られたといえる。
自由記述の分野	磁気物性
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では高周波電極としてスロット伝送線路を用いることで複数の局所歳差運動領域同士を互いにそれぞれから発生するスピン波で同期させることで磁化歳差運動の共鳴励起ができることを実験的に示した。この位相同期現象に起因する非線形現象は従来見逃されていたマイクロサイズ領域の歳差運動に焦点を当てた成果として、学術的意義がある。さらに、この成果は任意の周波数発生を人為的に制御する指針を与える成果であり、スピン波発振源を始めとする高周波素子の開発に対する設計指針を与える。したがって、産業的意義のある成果である。