Research of synthetic antiferromagnet for THz devices with Brillouin light scattering

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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．