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本研究は、磁性体/非磁性体界面のスピン軌道相互作用とそのゲート電圧変調により、磁性金属薄膜中のスピン波スピン流を自在に制御することを目的とする。具体的には、(i)非磁性バッファ層との界面におけるスピン軌道相互作用の変調や、(ii)強磁性体導波路の飽和磁化変調を行うことで、スピン波スピン流のゲート電圧制御を目指す。バッファ層導入による外因性スピン波スピン流散乱の抑制やイオンゲルを用いた薄膜金属・金属多層膜の物性変調による導波路の対称性を制御することで、薄膜磁性体におけるスピン波スピン流の伝道特性の電圧変調を可能とする。今年度は、磁性体/非磁性体によるスピン波スピン流導波路について系統的にスピン波スピン流の伝搬特性を評価し、スピン波スピン流の分散モードや導波路の形状について検討することで、伝搬モードの表面/底面間の分離を実現する条件について明らかにした。これにより、界面スピン軌道相互作用によるスピン波スピン流伝搬の変調が可能となる。また、導入した低温RFプローバーにより、イオンゲルについて従来セットアップよりも巨大なゲート電界の印加を実現するとともに、近年注目を集めている強磁性層状物質を強磁性金属薄膜に搭載することによるスピン波スピン流モードの変調や、スピン波スピン流を量子化した準粒子であるマグノンと共振器フォトンとの結合状態への研究など、当初予定していた研究計画よりもより広範な研究を展開することができた。
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