| 研究課題/領域番号 |
22J22993
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
多賀 光太郎 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-22 – 2025-03-31
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| キーワード | フォノン角運動量 / スピントロニクス / フォノン / マグノン |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、物質中の格子の回転によって生まれるフォノン角運動量を実証することである。フォノンの角運動量がマグノンへと遷移していることを示唆する効果として、スピン・回転結合を介した表面弾性波によるスピン波の生成が観測されているが、角運動量遷移のさらなる裏付けのためにはより定量的な手法が求められている。
2022年度は電気的に測定した表面弾性波の透過信号から、フォノンからマグノンへのエネルギーの遷移を観測した。具体的には、ニオブ酸リチウム基板上に向かい合わせた表面弾性波励起用電極の中央にパーマロイ(NiFe)薄膜を製膜したデバイスを作製し、スピン・回転結合を介してスピン波共鳴を励起、観測した。また、広い周波数帯域で表面弾性波を励起可能な電極を設計、作製し、表面弾性波の励起周波数を連続的に掃引することで、パーマロイ薄膜のスピン波分散関係から求まる共鳴磁場の周波数依存性と一致する実験結果を得た。さらに、光学的な測定に向けて、サブGHz程度の表面弾性波によるサンプル表面の傾きを光で測定することにも成功している。
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| 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
表面弾性波デバイスと磁性薄膜の作製手法を確立し、実際にスピン・回転結合を用いてスピン波を励起することが出来ているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
2023年度は表面弾性波による表面の傾きの光学測定と表面弾性波によって励起されたスピン波の磁気光学測定の両面から定量的な評価を行うことで、フォノンからマグノンへと遷移する角運動量を見積もることを目指す。
また、磁性材料や表面弾性波を励起する基板の比較も行う予定である。
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