Research of synthetic antiferromagnet for THz devices with Brillouin light scattering

布里渊光散射太赫兹器件合成反铁磁体研究

基本信息

批准号：
21H01791
负责人：
菊池伸明
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本課題では、磁性積層膜を用いた人工フェリ/アンチフェロ構造を用いたテラヘルツ波領域でのスピン波デバイスを提案し、電磁波のエネルギーを効率的に伝送・吸収・変換できる材料探索・制御方法の解明を目指している。本研究で対象とする0.1-1THzという周波数領域は、既存の磁気的測定手法の適用が困難であることから、ファブリー＝ペロー干渉計を用いたブリルアン散乱測定装置の構築を進めた。ブリルアン散乱測定装置は二枚の半透鏡を組み合わせた単純な構造であるものの、光の波長に比べても十分に高い精度での平行性と間隔の制御が必要である。また、磁性体のスピン波による散乱は格子振動による散乱に比べて小さいため、長時間の積算測定に対応するための電気的および環境の安定性が要求される。今年度は，初年度に引き続きブリルアン散乱測定装置の構築及び安定化に取り組んだ。特に，干渉計の温度制御機構および光学系を組み替えることで，機械的な調整が必要になった際の安定化時間を2日から6時間へと大幅に短縮することが可能となった。現状では，信号強度の弱く，長時間の積算計測が必要なスピン波の計測には至ってはいないものの，10－20GHz帯の格子振動によるブリルアン散乱は容易に観測可能となっている。加えて，GHz帯の磁化のダイナミクスの挙動の理解が重要となっているCoCrPtグラニュラー薄膜の作製とその静的な磁化反転特性の評価を行い，ブリルアン散乱計測による解析の準備を進めた．

在这个项目中，我们将提出一种使用磁性层压薄膜的人造铁/反铁结构的太赫兹波区域的自旋波器件，并开发一种可以有效传输、吸收和转换电磁波能量的材料搜索和控制方法。我们的目的是澄清这一点。由于现有的磁测量方法很难应用于本研究目标0.1-1 THz的频率范围，因此我们继续使用法布里-珀罗干涉仪构建布里渊散射测量装置。虽然布里渊散射测量装置的结构简单，由两个半透明镜组成，但与光的波长相比，需要以足够高的精度控制平行度和间距。此外，由于磁性材料自旋波引起的散射比晶格振动引起的散射小，因此需要电气和环境稳定性来支持长期集成测量。今年，继第一年的基础上，我们致力于构建和稳定布里渊散射测量装置。特别是，通过重新配置干涉仪的温度控制机构和光学系统，可以将需要机械调整的稳定时间从两天缩短到六小时。目前，还无法测量自旋波，其信号强度较弱，需要长期集成测量，但可以很容易地观察到10-20 GHz频段内晶格振动引起的布里渊散射。此外，我们还制作了 CoCrPt 颗粒薄膜，了解其在 GHz 频段的磁化动力学行为非常重要，评估了其静态磁化反转特性，并为使用布里渊散射测量进行分析做好了准备。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

磁性膜厚のマイクロ波アシスト磁化反転挙動への影響

磁膜厚度对微波辅助磁化反转行为的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
X. Bi;Z. Li,J. Huang;F. Qin;C. Zhang;Z. Xu;L. Zhou;M. Tang,C. Qiu,P. Tang;T. Ideue;T. Nojima,Y. Iwasa;H. Yuan;菊池伸明，佐藤勝成，畑山正寿，島津武仁，岡本聡
通讯作者：
菊池伸明，佐藤勝成，畑山正寿，島津武仁，岡本聡

時間変調メタマテリアルに向けた磁性細線の透磁率制御

时间调制超材料磁线的磁导率控制