| 研究課題/領域番号 |
20H01911
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
浅井 祥仁 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60282505)
|
|---|
| 研究分担者 |
稲田 聡明 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 特任助教 (20779269)
中山 和之 福岡大学, 理学部, 助教 (80602721)
笠原 健司 福岡大学, 理学部, 助教 (00706864)
中西 俊博 京都大学, 工学研究科, 講師 (30362461)
久門 尚史 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80301240)
冨田 知志 東北大学, 高度教養教育・学生支援機構, 准教授 (90360594)
澤田 桂 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 研究員 (40462692)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| キーワード | ブラックホール / ホライゾン / ホーキング輻射 |
|---|
| 研究実績の概要 |
ブラックホール時空の幾何学的性質を特殊な物性系の分散構造により再現し、そのホライゾンで生じるHawking輻射等の量子過程の研究が進んでいる。具体的には、これまで、87Rb BEC系のフォノンを用いた実験や誘電体中の光カー効果を用いた実験、および流体におけるdeep waveを用いた実験等が行われている。またスピン波マグノン系では天体ブラックホールよりも高いHawking温度の実現が可能である。そこで本研究ではこれら従来の系およびそれに該当しない新たな系に対し、ブラックホールの量子性に関する足がかりとなる知見を得ることを目的とする。
本年度では、昨年度に引き続き強磁性体-スピン波系に対する調査を進めた。狭窄構造を設計するために、実際に使用する強磁性体薄膜の物性値を用いて、通常の微細加工装置で製作可能な範囲内で狭窄線幅や膜厚等を変化させたマイクロマグネティックシミュレーションを行った。その結果、狭窄部においてスピン波の特異なモード変換を確認し、また狭窄構造の長さをこれらのスピン波モードの減衰長よりも十分短くした場合に、狭窄部の両端でそれぞれ励起されるモードが強め合い、増幅される過程を実際のシミュレーション上でも確認した。更に狭窄部の長さを連続的に変化させた際の増幅率を評価し、その周期性と波数との対応付けを行った。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度では、昨年度に数値計算上で確認されたスピン波変換を詳細に調査するため、現実の物性値や構造パラメータに則したマイクロマグネティックシミュレーションを行った。増幅過程では計算の安定性を確保することが解の精度を向上させるうえで重要であり、系統的なシミュレーションによって種々の条件に対応する解を得た。
以上のように、コロナ禍ではあるものの、数値計算及びシミュレーションにおいて概ね計画通りの進展が得られた。
|
| 今後の研究の推進方策 |
本年度に行ったサンプル設計に関する数値シミュレーションの結果をまとめ、その上で強磁性狭窄構造に電流を印加した際の分散構造の変化を定量的に調査する。パルス電流を用いたシングルショット測定などによりそれらのダイナミクスを明らかにするため、周波数領域測定と並行して実時間測定系の構築も視野に入れて進める。またスピン波以外の実験系における同様の調査は今後も継続して行う必要がある。
|
