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強磁性体イットリウム・鉄・ガーネット（YIG）を試料として、マグノン系を大電力マイクロ波で励起し、マグノンの非線形緩和により発生するマイクロ波放射を観測した。これにより、マグノン系のボーズ凝縮状態の調査、現象のマイクロ波デバイスへの応用に関する研究を実施した。
今までに報告されているマグノン系ボーズ凝縮の研究は、面内に磁化されたYIG薄膜に対して、外部静磁場とマイクロ波磁場を平行に印加する平行励起の手法により実施されていた。このため、非弾性光散乱の手法でマグノンの凝縮状態は確認されていたが、放射されるマイクロ波は極めて弱くその特性には不明な点が多い状況であった。そのため今回の研究では、球状試料を用いた場合と、薄膜を面垂直方向に磁化して垂直励起スール1次不安定化によりマグノン系を励起した場合について実験を進めた。球状試料では、最低振動数以外の複数の静磁モードからの放射を同時に観測することで、4マグノン散乱が非線形緩和過程で重要であること、マイクロ波放射には静磁モードが深く関わっていることを直接確認することができた。また、均一モードが最低振動数モードとなる膜面垂直磁化の条件下では、スール1次不安定化過程を利用した垂直励起手法ががマイクロ波放射強度を大きくするためには有利であることを実験的に見いだした。ボーズ凝縮からのマイクロ波放射を直接測定することはできなかったが、今後の研究に繋がる成果である。
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