Conversion Mechanism of Spin and Mechanical Rotation

自转与机械旋转的转换机制

• 批准号: 20H01865
• 负责人: 前川 禎通
• 金额: $ 10.82万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H01865/
• 关键词: スピントロ二クス; 粘性流体; スキルミオン; 表面弾性波; 磁気音響効果; スピン波; 非相反性; スピンメカトロニクス; スピントロニクス; 磁性薄膜; バーネット効果; ベリー位相; 流体力学; 電流渦; 磁気スキルミオン; 核磁気共鳴; フェリ磁性体; スピン回転結合

角運動量保存則を用いて、力学回転の角運動量と物質中の様々な角運動量（スピン）との相互変換機構を明らかにし、「スピンメカトロニクス」分野を構築することが本研究の目的である。１９１５年にアインシュタイン達は磁性と回転運動の等価性を明らかにした。これは力学回転と電子の持つ角運動量（スピン）が角運動量保存則で繋がっていることを証明するものである。本研究では、物質の巨視的な回転に加えて、様々な力学回転と物質中のミクロな角運動量（スピン）との相互変換による新たな分野「スピンメカトロニクス」の構築を目指した。表面弾性波は回転運動（角運動量）を持つユニークな音波である。また、スマートフォンなど様々なデバイスに応用されている実用上も重要な固体励起の一つである。本研究では、表面弾性波と磁性薄膜のスピン波との相互作用に注目し、表面弾性波による磁気共鳴現象による非相反性を調べた。音波が一方向にのみ伝搬し、反対方向には伝搬しない現象を非相反性という。表面弾性波の角運動量はその伝搬方向によって角運動量が違う。一方、スピンの歳差運動（回転運動）は磁化の方向で決まっている。そのため、磁化の方向を決めると磁化の歳差運動と共鳴する表面弾性波はその伝搬方向に依存する。この表面弾性波と磁化の相互作用は、当研究代表者が１９７６年に理論的に提案したものである。この相互作用が、当研究協力者により実験的に検出された。今後、応用的にもその発展が期待される。

The purpose of this study is to establish a mechanism for the mutual transformation of angular motion between mechanical and physical properties. In 1915, the magnetic field and the magnetic field of the earth were separated. The angular motion of the electron is preserved, and the angular motion of the electron is proved. This study is aimed at the construction of a new division of "material" between the angular motion and the reciprocal motion of material. Surface acoustic waves are reversed by angular motion (angular motion). It's important to use solid state excitation. In this study, we focus on the interaction between surface acoustic waves and magnetic thin films, and the non-inversion of magnetic resonance phenomena. Sound waves move in one direction and in the opposite direction. The angular motion of the surface wave is different from the angular motion of the surface wave. The direction of magnetization is determined by the difference in motion (return motion). The magnetization direction is dependent on the resonance of the surface wave. The interaction between surface magnetic waves and magnetization was proposed by the representative of the study in 1976. The interaction between the two groups was investigated by the research collaborators. In the future, we will look forward to the development of the company.

项目成果

Perspectives on spintronics with surface acoustic waves

• DOI: 10.1063/5.0093654
• 发表时间: 2022-05
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: J. Puebla;Y. Hwang;S. Maekawa;Y. Otani

Interaction between surface acoustic waves and spin waves in a ferromagnetic thin film

铁磁薄膜中表面声波和自旋波之间的相互作用

• DOI: 10.1016/j.jmmm.2021.168672
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Magnetism and Magnetic Materials
• 影响因子: 2.7
• 作者: Kei Yamamoto ; Mingran Xu ; Jorge Puebla ; Yoshichika Otani ; Sadamichi Maekawa
• 通讯作者: Sadamichi Maekawa

中国/中国科学院大学(中国)

中国/中国科学院大学（中国）

Spin and spin current—From fundamentals to recent progress

• DOI: 10.1063/5.0133335
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: Journal of Applied Physics
• 影响因子: 3.2
• 作者: S. Maekawa;T. Kikkawa;H. Chudo;J. Ieda;E. Saitoh

Spin current in Superconductor/Ferromagnet Heterostructures

超导体/铁磁体异质结构中的自旋电流

• 发表时间: 2022
• 作者: M. Sadgrove;A. Suda;R. Matsuyama;M. Komiya;T. Yoshino;D. Yamaura;M. Sugawara;M. Niwano;Y. Mitsumori;K. Edamatsu;and A. Hirano-Iwata;前川禎通
• 通讯作者: 前川禎通