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» 2017年09月19日 13時30分 公開

パルス光を照射、巨大な伝搬スピン波を発生振幅はこれまでの10倍以上(2/2 ページ)

[馬本隆綱EE Times Japan]
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外的で非共鳴的に引き起こされた位相変化

 この振る舞いについて、研究グループは理論的解明を行った。そうしたところ、スピンの歳差運動の位相が空間伝搬する、いわゆる「伝搬スピン波」が発生していることが分かった。観測したスピン波は、非伝搬スピン波が共鳴的に励起されていることや、これがレーザーによって付加された熱の空間的不均一により、外的で非共鳴的に引き起こされた位相変化であることが明らかとなった。

Gd含有率22%のGd-Fe-Co薄膜にレーザーパルス光を照射して1500ピコ秒後のスピン分布 出典:JASRI他

 また、スピン波が励起された組成条件(Gd含有量が22%)では、ほとんど磁石の向きは反転しておらず、レーザーにより付加されたエネルギーのほとんどは、スピン波の励起で消費されたことが分かった。

 レーザーパルス光を照射すると伝搬スピン波が発生することは、フェリ磁性の酸化物やフェロ磁性金属などで、これまでも実証されてきたという。ところが、これらの物質系で励起されるのは歳差運動角が0.1〜1度と、振幅が小さいスピン波であった。これに対して、今回の研究に用いたGd-Fe-Co薄膜は、歳差運動角が約15〜20度と、これまでに比べて10倍以上の振幅をもつ、極めて大きい伝搬スピン波を生成できることが分かった。

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