変調周期構造を持つマグノニック結晶のマグノン情報処理への応用

调制周期结构磁振子晶体在磁振子信息处理中的应用

• 批准号: 22K04208
• 负责人: 眞砂 卓史
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Fukuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04208/
• 关键词: スピン波; マグノニック結晶

フィボナッチ数列を利用した準周期マグノニック結晶について、マイクロマグネティックシミュレーションを行い、ミニバンドの形成や、異常な非相反性について詳しく調べた結果を論文にまとめた。スピン波分散関係から、予想される周期の1/3周期の特性が表れており、今後この理由について解明を進める。また、アンテナに周期構造をとりれる蛇行形状アンテナを用いて、特定の波数をもつスピン波を励起および検出する研究を行った。励起と検出で波数の異なる蛇行アンテナを用いた際の誘導電流により検出したスピン波の特性を実験とシミュレーションの両面から調査した。ここで、シミュレーションは有限要素法を用い、磁性体内の動的磁化の様子だけでなく、検出におけるアンテナの誘導電流を計算する技術を開発した。これまでは強磁性体内の動的磁化の解析結果をスピン波信号と考えていたが、蛇行アンテナでは検出時に波数制限が加わるので、従来手法では予想される信号を計算できない。新しいシミュレーション法によって、実験と同じ条件で得られるデータを取得することができ、実験結果と非常によい一致を得ることに成功した。励起において、シミュレーションではアンテナ本数がそれほど多くないことから、指定波数まわりのスピン波もサテライトとして同時に励起されていることがわかった。しかし、励起・検出ともに同じアンテナ形状の場合、指定波数のスピン波のみを効率よく検出できることがわかった。一方、励起と検出のアンテナ形状が異なる場合、メインで励起された波数のスピン波の検出はかなり抑えられ、サテライトとして励起されている成分の中から、検出アンテナで指定した波数のスピン波が優先的に検出されることがわかった。今後、マグノニック結晶で観測されたブリルアンゾーンの折り返しピークの検出に適用していく予定である。

使用斐波那契序列在准周期性镁晶体上进行了微磁模拟，并在论文中概述了对小班的形成和异常非循环性的详细研究结果。自旋波分散关系显示了预期时期三分之一的特征，我们现在将解释其原因。此外，进行了研究，以使用具有周期性结构的蜿蜒天线来激发和检测特定波数的自旋波。从实验和模拟的角度研究了使用不同波数以进行激发和检测的蛇形天线检测到的旋转电流的特征。在这里，使用有限元方法进行了模拟，并开发了一项技术来计算磁性材料内的动态磁化，还计算了在检测过程中诱导的天线电流。到目前为止，铁磁铁内动态磁化的分析结果被认为是自旋波信号，但是由于在检测过程中使用蜿蜒的天线添加了波数限制，因此无法使用常规方法计算预期的信号。新的仿真方法允许在与实验相同的条件下获得数据，并成功地获得了与实验结果非常吻合的一致性。在兴奋中，由于模拟中天线的数量不是很大，因此发现周围指定数量的自旋波也被同时像卫星一样激发。但是，已经发现，当激发和检测均具有相同的天线形状时，只能有效检测具有指定数量波的自旋波。另一方面，当激发和检测天线的形状有所不同时，主要抑制了带有波数激发的旋转波，并且发现从激发的组件中，优先检测到具有检测天线的波数的旋转波被固定为卫星。将来，我们计划将其应用于检测具有宏伟晶体观察到的布里渊区的折叠峰。

项目成果

波数の異なる蛇行アンテナを用いたスピン波の励起および検出

不同波数曲折天线自旋波的激发和检测

• 发表时间: 2023
• 作者: T. Hara;K. Kasahara;T. Manago;笠原健司，中野貴文，眞砂卓史;原 大賀，笠原 健司，眞砂 卓史
• 通讯作者: 原 大賀，笠原 健司，眞砂 卓史

Cuキャップ層によるMSSWの緩和長の増大

通过 Cu 盖层增加 MSSW 的弛豫长度

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Hara;K. Kasahara;T. Manago;笠原健司，中野貴文，眞砂卓史;原 大賀，笠原 健司，眞砂 卓史;原 大賀，笠原 健司，眞砂 卓史;薗畠 和真，笠原 健司，眞砂 卓史
• 通讯作者: 薗畠 和真，笠原 健司，眞砂 卓史