多結晶基板上ガーネットを用いた２次元マグノニック結晶の形成

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26600043
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 後藤 太一 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00721507)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: スピン波 / 導波路 / マグノニック結晶 / ２次元マグノニック結晶

研究実績の概要

本研究は，磁性体を用いた光回路に関する知見を発展させて，スピン波（磁化の波）の配線を，伝播媒体を加工し実現するものである。これに向けて本年度は，媒体の形成と，バルクYIGを用いた１次元体（直線）のプロセス確立と，２次元体（曲げをもった配線）の測定系の構築を行った。
新規に購入したターゲットを用いて，高耐熱バッファー層の形成条件の確立を行った。高耐熱バッファー層上に，YIGを初めて形成し，磁化特性を明らかにした。
同時に， YIGを用いた２次元体の導波路および，マグノニック結晶を作成し，スピン波の伝搬と，曲がった導波路におけるスピン波の伝搬，および，ストップバンド（マグノニックバンドギャップ）の発言を確認した。

研究成果

• [国際共同研究] Massachusetts Institute of Technology(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Massachusetts Institute of Technology
• [国際共同研究] Moscow State University(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: Moscow State University
• [雑誌論文] Magnetophotonic crystal with cerium substituted yttrium iron garnet and enhanced Faraday rotation angle (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Yoshimoto, Taichi Goto, Ryosuke Isogai, Yuichi Nakamura, Hiroyuki Takagi, C. A. Ross and M. Inoue,
  • 雑誌名: Opt. Express 巻: 24 ページ: 8746-8753
  • DOI: 10.1364/OE.24.008746
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spin wave isolator based on frequency displacement nonreciprocity in ferromagnetic bilayer (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Shichi, Naoki Kanazawa, Kenji Matsuda, Shingo Okajima, Takashi Hasegawa, Takekazu Okada, Taichi Goto, Hiroyuki Takagi and Mitsuteru Inoue,
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 117 ページ: 17D125
  • DOI: 10.1063/1.4915101
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spin wave differential circuit for realization of thermally stable magnonic sensors (2015)
  • 著者名/発表者名: Taichi Goto, Naoki Kanazawa, Altansargai Buyandalai, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura, Shingo Okajima, Takashi Hasegawa, Alexander B. Granovsky, Koji Sekiguchi, Caroline A. Ross and Mitsuteru Inoue,
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 106 ページ: 132412
  • DOI: 10.1063/1.4916989
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Metal thickness dependence on spin wave propagation in magnonic crystal using yttrium iron garnet (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanazawa, Taichi Goto, Jet Wei Hoong, Altansargai Buyandalai, Hiroyuki Takagi and Mitsuteru Inoue
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 117 ページ: 17E510
  • DOI: 10.1063/1.4916815
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Fabrication of two-dimensional magnonic crystal using yttrium iron garnet (2016)
  • 著者名/発表者名: Kei Shimada, Taichi Goto, Pang Boey Lim, Yuichi Nakamura, Hiroyuki Takagi and Mitsuteru Inoue,
  • 学会等名: IEEE AP-S Nagoya Chapter MSE
  • 発表場所: Nagoya Ekimae Office for Innovation Hub, Nagoya, Japan,
  • 年月日: 2016-04-28 – 2016-04-28
• [学会発表] Magneto-optical responses of magnetophotonic crystal using cerium substituted yttrium iron garnet (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Yoshimoto, Taichi Goto, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura and Mitsuteru Inoue,
  • 学会等名: IEEJ Magnetics Conference
  • 発表場所: Nagoya Univ., Nagoya, Japan
  • 年月日: 2016-03-04 – 2016-03-04
• [学会発表] Artificial Magnetic Lattices and Their Optical and Spin Wave Applications (2016)
  • 著者名/発表者名: Taichi Goto, Mitsuteru Inoue, Yuichi Nakamura, Hiroyuki Takagi and Pang Boey Lim
  • 学会等名: WCSM
  • 発表場所: Grand Copthorne Waterfront Hotel, Singapore
  • 年月日: 2016-03-04 – 2016-03-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Fabrication of magnetophotonic crystal using cerium substituted yttrium iron garnet (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Yoshimoto, Taichi Goto, Takagi Hiroyuki, Yuichi Nakamura, Pang Boey Lim and Mitsuteru Inoue,
  • 学会等名: IEEE Magnetics Society Nagoya Chapter Young Researcher Conference
  • 発表場所: Nagoya Univ., Nagoya, Japan
  • 年月日: 2016-02-03 – 2016-02-03
• [学会発表] Spin wave phase interference using yttrium iron garnet waveguide (2016)
  • 著者名/発表者名: Taichi Goto, Naoki Kanazawa, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura, Caroline Ross, Alexander B. Granovsky, Takashi Hasegawa, Shingo Okajima, Koji Sekiguchi and Mitsuteru Inoue
  • 学会等名: Joint MMM-Intermag Conference
  • 発表場所: Hilton San Diego Bayfront, San Diego, California, US
  • 年月日: 2016-01-15 – 2016-01-15
  • 国際学会
• [学会発表] Thermally stable spin wave differential circuit based on yttrium iron garnet (2016)
  • 著者名/発表者名: Taichi Goto, Naoki Kanazawa, Yuichi Nakamura, Hiroyuki Takagi, Shingo Okajima, Takashi Hasegawa, Alexander B. Granovsky, Koji Sekiguchi, Caroline A. Ross and Mitsuteru Inoue,
  • 学会等名: Joint MMM-Intermag Conference
  • 発表場所: Hilton San Diego Bayfront, San Diego, California, US
  • 年月日: 2016-01-13 – 2016-01-13
  • 国際学会
• [学会発表] Development of spin wave multi-output circuit using yttrium iron garnet film (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Furuta, Taichi Goto, Naoki Kanazawa, Fumiya Kumaoka, Yuichi Nakamura, Pang Boey Lim, Hiroyuki Takagi and Mitsuteru Inoue
  • 学会等名: IEICE CPM
  • 発表場所: Nagaoka Univ., Nagaoka, Japan
  • 年月日: 2015-11-07 – 2015-11-07
• [学会発表] Development of the spin wave logic gates using phase interferences of magneto static forward volume waves (II) (2015)
  • 著者名/発表者名: Taichi Goto, Hiroki Furuta, Naoki Kanazawa, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura, Koji Sekiguchi, Caroline A. Ross, Alexander B. Granovsky and Mitsuteru Inoue
  • 学会等名: IEEJ Magnetics Conference
  • 発表場所: Yamagata Univ., Yamagata, Japan
  • 年月日: 2015-09-25 – 2015-09-25
• [学会発表] Development of magnonic logic circuit with magnetostatic forward mode spin wave (2015)
  • 著者名/発表者名: Taichi Goto, Naoki Kanazawa, Jet Wei Hoong, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura and Mitsuteru Inoue,
  • 学会等名: IEEJ Annual Conference of Fundamentals and Materials Society
  • 発表場所: Kanazawa Univ., Kanazawa, Japan
  • 年月日: 2015-09-18 – 2015-09-18
• [学会発表] Thermally stable magnonic sensors using spin wave differential circuits (2015)
  • 著者名/発表者名: aichi Goto, Naoki Kanazawa, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura, Shingo Okajima, Takashi Hasegawa, Alexander B. Granovsky, Koji Sekiguchi, Caroline A. Ross and Mitsuteru Inoue
  • 学会等名: 39th Annual Conference on Magnetics in Japan
  • 発表場所: Nagoya Univ., Nagoya, Japan
  • 年月日: 2015-09-10 – 2015-09-10
  • 国際学会
• [学会発表] Development of spin-wave interference logic element using yttrium iron garnet (2015)
  • 著者名/発表者名: Taichi Goto, Naoki Kanazawa, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura, Caroline A. Ross, Alexander B. Granovsky, Shingo Okajima, Takashi Hasegawa, Koji Sekiguchi and Mitsuteru Inoue
  • 学会等名: 39th Annual Conference on Magnetics in Japan
  • 発表場所: Nagoya Univ., Nagoya, Japan
  • 年月日: 2015-09-09 – 2015-09-09
  • 国際学会
• [学会発表] Spin wave excitation using yttrium iron garnet film for spin wave computing element (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Banno, Taichi Goto, Fumiya Kumaoka, Hiroki Furuta, Naoki Kanazawa, Ryohei Morimoto, Ryosuke Isogai, Mehmet C. Onbasli, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura, Koji Sekiguchi, Caroline A. Ross and Mitsuteru Inoue,
  • 学会等名: IEEJ Magnetics Conference
  • 発表場所: Nakaoka Univ. of Tech., Nagaoka, Nigata, Japan
  • 年月日: 2015-08-05 – 2015-08-05
• [学会発表] Thermally stabilized magnonic sensors using yttrium iron garnet (2015)
  • 著者名/発表者名: Taichi Goto, Naoki Kanazawa, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura, Shingo Okajima, Takashi Hasegawa, Alexander B. Granovsky, Koji Sekiguchi, Caroline A. Ross and Mitsuteru Inoue
  • 学会等名: 4th International Workshop on Magnonics
  • 発表場所: Seeon, Germany
  • 年月日: 2015-08-03 – 2015-08-03
  • 国際学会
• [学会発表] Demonstration of XNOR gate using interference of magnetostatic forward volume waves propagating in yttrium iron garnet (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanazawa, Taichi Goto, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura, Shingo Okajima, Takashi Hasegawa, Alexander B. Granovsky, Caroline A. Ross, Koji Sekiguchi and Mitsuteru Inoue,
  • 学会等名: 4th International Workshop on Magnonics
  • 発表場所: Seeon, Germany
  • 年月日: 2015-08-03 – 2015-08-03
  • 国際学会
• [学会発表] Progress of magnetic field sensor suing spin wave (2015)
  • 著者名/発表者名: Taichi Goto
  • 学会等名: MSJ-USMMS
  • 発表場所: Chuodaigaku Surugadaikinenkan, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-06-26 – 2015-06-26
• [学会発表] Spin wave logic operation in three-ports yttrium iron garnet waveguide (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kanazawa, Taichi Goto, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura, C. A. Ross, Alexander B. Granovsky, Takashi Hasegawa, Shingo Okajima, Koji Sekiguchi and M. Inoue
  • 学会等名: Spin Waves
  • 発表場所: Saint Petersburg Academic University, Saint Petersburg, Russia
  • 年月日: 2015-06-09 – 2015-06-09
  • 国際学会
• [学会発表] Spin wave differential circuit for thermally stable magnonic sensors (2015)
  • 著者名/発表者名: Taichi Goto, Naoki Kanazawa, Altansargai Buyandalai, Hioryuki Takagi, Yuichi Nakamura, Shingo Okajima, Takashi Hasegawa, Alexander B. Granovsky, Koji Sekiguchi, Caroline A. Ross and Mitsuteru Inoue
  • 学会等名: Spin Waves
  • 発表場所: Saint Petersburg Academic University, Saint Petersburg, Russia
  • 年月日: 2015-06-09 – 2015-06-09
  • 国際学会
• [学会発表] Ring Resonator Shaped Optical isolator using CeYIG/SOI (2015)
  • 著者名/発表者名: Taichi Goto and Mitsuteru Inoue
  • 学会等名: IEICE IPDA
  • 発表場所: Tokyo University of Agriculture and Technology, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-05-20 – 2015-05-20
  • 招待講演
• [備考] Taichi Goto Web Page
  • URL: http://taichigoto.boy.jp/wordpress/
• [備考] 豊橋技術科学大学 後藤太一 教員紹介ページ
  • URL: http://www.tut.ac.jp/university/faculty/ee/740.html
• [備考] 豊橋技術科学大学 研究室 ホームページ
  • URL: http://www.spin.ee.tut.ac.jp/
• [産業財産権] スピン波回路ならびにアドレスエンコーダおよびアドレスデコーダ (2016)
  • 発明者名: Taichi Goto and Mitsuteru Inoue,
  • 権利者名: 豊橋技術科学大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2016-044967
  • 出願年月日: 2016-03-08
• [学会・シンポジウム開催] The 100th Anniversary Magnetics Lab Seminar (2016)
  • 発表場所: Toyohashi Univ. of Tech., Toyohashi, Japan
  • 年月日: 2016-03-11 – 2016-03-13