研究課題
テラヘルツ波励起および光励起による磁性体の超高速スピンダイナミクスを明らかにすることを目的とし、研究を実施している。特に光励起過程における電子励起やフォノン励起によるマグノンへの寄与の過程や、テラヘルツ励起による直接マグノンを励起する際の違いなどを調べる。光励起スピン流がテラヘルツ放射におよぼす過程を明らかにすることも重要な課題である。希土類オルソフェライト試料の単結晶成長を実施し、作製した良質の大型単結晶試料を用いて、超高速分光測定を実施した。当初の計画どおりに、電子励起およびフォノン励起の直接励起から誘起されるスピン再配列転移ダイナミクスを観測し、その初期過程の遷移時間等の評価を行った。本結果については、Physical Review Letters誌に掲載(2021年)され、その評価は学術的にも高い評価をうけていることが確認された。室温近傍にデザインしたスピン再配列転移の制御に向けて、テラヘルツ制御実験を実施中である。作製した単結晶試料より薄膜試料を準備し、金属微細共振器を組み合わせた超高速制御の実験を進めているところである。光励起スピン流によるテラヘルツ波放射が生じる磁性体ヘテロ構造素子では、Fe/Pt, Co/Pt に加えて、CoFeB/Pt等の試料をマグネトロンスパッタリングにより作製した。非磁性層を２層にした３層系の試料の作製も実施した。光パルス励起によってテラヘルツ波を発生させ、その放射時間波形の観測を行った。照射直後に生じる光励起スピン流がヘテロ界面近傍で寄与するスピンホール効果とテラヘルツ放射強度やその時間波形の関係について比較を行った。ヘテロ構造試料の伝導評価によるしたスピンホール角の計測と合わせて、テラヘルツ放射強度の計測を行い、それらに相関があることを確認することに成功した。
2: おおむね順調に進展している
コロナ禍のために、出張等が大きく制限され、研究の制限等により、計画通りに実行できないなどの弊害が生じてきたが、本年では、コロナ禍における対策も十分に行い、その苦境を乗り越えて、概ね計画どおりに進展することができた。
引き続きテラヘルツ波・光パルス励起やテラヘルツ波放射による磁気ダイナミクスの研究をすすめる。
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すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)
Journal of the Optical Society of America B
巻: 39 ページ: A89～A89
10.1364/JOSAB.445568
磁気学会まぐね
巻: 2022年2月号 ページ: -
日本赤外線学会誌
巻: 31巻2号 ページ: 84-90
固体物理
巻: 2022年2月号 ページ: 167-178
Terahertz, RF, Millimeter, and Submillimeter-Wave Technology and Applications XV
巻: - ページ: -
10.1117/12.2607854
Scientific Reports
巻: 11 ページ: 18129
10.1038/s41598-021-97253-z
Physical Review Letters
巻: 127 ページ: 107401
10.1103/PhysRevLett.127.107401
Optics Letters
巻: 46 ページ: 4912～4912
10.1364/OL.434825
http://nak.matrix.jp/study/list.html
