Spin-Wave Dynamics in Yytrium Iron Garnet / Nanomagnet Hybrid Devices for Magnonic Computing

用于磁计算的钇铁石榴石/纳米磁体混合器件中的自旋波动力学

• 批准号: 22KF0283
• 负责人: 木村 崇
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0283/
• 关键词: スピン波; ナノ磁性体; 整流; スピンダイナミクス; 磁壁; マグノニック結晶

今年度は、これまでのマイクロマグネティクスを中心とした計算機実験だけでなく、実際に素子を作製し、実験によるスピン波伝搬の整流特性の確認を試みた。そのために、４つの磁性体ナノドット列を作製し、磁気力顕微鏡を用いてその磁化配列を確認した。その結果、数値計算通りの所望の磁区構造が得られていることを確認した。更に、同素子のスピン波伝搬特性をベクトルネットワークアナライザーを用いて評価した。その結果、伝搬特性における整流特性と思われる現象の観測に成功したが、変化が計算より小さいため、より優れた素子の作製を目指している。その一例として、現状、NiFe 薄膜のスピン波を評価しているが、磁性絶縁体である YIG を用いて磁気ダンピングの改善を試みる。そのために、レーザーアブレーションによる YIG 薄膜の作成にも着手した。

今年，除了以微磁学为中心的计算机实验外，我们还制作了一个实际装置，并试图通过实验来确认自旋波传播的整流特性。为此，我们创建了四个磁性纳米点阵列，并使用磁力显微镜确认了它们的磁化排列。结果，证实获得了根据数值计算的期望的磁畴结构。此外，使用矢量网络分析仪评估了该器件的自旋波传播特性。结果，他们成功地观察到了传播特性中看似整流特性的现象，但由于变化小于计算值，因此他们的目标是创造出更好的设备。例如，我们目前正在评估 NiFe 薄膜中的自旋波，但我们还将尝试使用 YIG（一种磁绝缘体）来改善磁阻尼。为此，我们还开始使用激光烧蚀制造 YIG 薄膜。

项目成果

Reconfigurable training and reservoir computing in an artificial spin-vortex ice via spin-wave fingerprinting

通过自旋波指纹识别人工自旋涡冰中的可重构训练和储层计算

• DOI: 10.1038/s41565-022-01091-7
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 38.3
• 作者: Gartside Jack C.;Stenning Kilian D.;Vanstone Ale;Holder Holly H.;Arroo Daan M.;Dion Troy;Caravelli Francesco;Kurebayashi Hidekazu;Branford Will R.
• 通讯作者: Branford Will R.

Spectral fingerprinting: microstate readout via remanence ferromagnetic resonance in artificial spin ice

光谱指纹识别：通过人造自旋冰中的剩磁铁磁共振进行微态读出

• DOI: 10.1088/1367-2630/ac608b
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 3.3
• 作者: Vanstone Ale;Gartside Jack C;Stenning Kilian D;Dion Troy;Arroo Daan M;Branford Will R
• 通讯作者: Branford Will R

University Colleage of London/Imperial Colleage(英国)

伦敦大学学院/帝国理工学院（英国）