Development of the ultrafast observation method of the thermal magnon noise dynamics

热磁振子噪声动力学超快观测方法的发展

• 批准号: 21K14550
• 负责人: 栗原 貴之
• 金额: $ 3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14550/
• 关键词: マグノン; 熱揺らぎ; テラヘルツ; 超高速分光; 光物性; 超高速; 揺らぎ; ノイズ

前年度得られた希土類オルソフェライトSm0.7Er0.3FeO3のピコ秒スケールにおける揺らぎ相関ダイナミクスをより高感度に取得するべく，実験系の様々な最適化を行った。対物レンズの高NA化によるプローブスポットサイズの小型化で，揺らぎ信号の絶対強度を一桁近く向上した。またプローブ時間遅延用の自動ステージを高剛性型に入れ替えることでスポットの空間重なりを厳密に規定し，実時間相関ダイナミクス上に重畳していたアーティファクトの除去に成功した。これら光学系の改善により信頼性の高いデータが比較的高速に取得できるようになったため，温度依存性の精密測定が可能になった。その結果，スピン再配列相転移近傍では相関信号の強度が増大するのみならず，そのコヒーレンス時間が劇的に長くなることが分かった。さらに，そのフーリエスペクトルは既知のマグノンダイナミクスと異なる低周波数のピークを持つことがわかった。これらの結果を解釈するために，各副格子スピンの熱的揺らぎダイナミクスを考慮した確率的な大規模Landau-Lifshitz-Gilbertスピンシミュレーションを行った。その結果，未知の低周波ピークがシミュレーションでも再現されることが判明した。計算された磁化の実時間ダイナミクスと実験結果を比較したところ，新たに発見されたスペクトルピークは，再配列相転移温度領域内において存在する磁気異方性ポテンシャル中の二つのエネルギー準安定状態の間で確率的に生じるスイッチングとして解釈できることがわかった。これらの結果は，THz帯域のスピンダイナミクスにおいてこれまで見過ごされてきた確率的ダイナミクスが重要な役割を持つ可能性を強く示唆している。上記の結果は論文にまとめ，現在査読中である。

The year before last, we hope that we can improve the quality of Sm0.7Er0.3FeO3 in the first half of the year, so that we can improve the quality of our products. In order to reduce the size of the truss, the intensity of the signal and the strength of the truss is close to that of the truss. In this case, you can use the automatic transmission mode to replace the space security specification, and then to delete the success of the system. In order to improve the reliability of the Department of Optics, the high speed of the optical system has been improved, and the precision measurement of temperature dependence has been achieved. According to the results of the experiment, the phase shift of the phase shift signal is very strong, and the long-term and long-term distribution of the phase signal is very strong. You know, I don't know, I don't know. The results show that the performance of each sub-grid is different, and the accuracy of the large-scale Landau-Lifshitz-Gilbert model of the accuracy rate is very high. The result of the experiment shows that the unknown low-frequency signal is not known to be detected. In order to calculate the time limit of magnetization, the results of the test are compared, and the new information can be found in the temperature field. In the temperature field, there is a negative impact on the stability of the system in the temperature field. As a result of the results, the THz domain is responsible for determining the accuracy of the accuracy rate. It is important that the possibility of cutting is strongly indicated. In the last chapter, the results show that the text is not valid, and it is now in the middle of the story.

项目成果

Ultrafast spin fluctuations and random telegraph noise in antiferromagnetic Sm0.7Er0.3FeO3

反铁磁Sm0.7Er0.3FeO3中的超快自旋波动和随机电报噪声

• 发表时间: 2023
• 作者: M. A. Weiss;A. Herbst;J. Schlegel;T. Dannegger;M. Evers;A. Donges;M. Nakajima;A. Leitenstorfer;S. T. B. Goennenwein;U. Nowak and T. Kurihara
• 通讯作者: U. Nowak and T. Kurihara

Highly CEP-stable optical parametric amplifier at 2 μm with a few-cycle duration and 100 kHz repetition rate

高度 CEP 稳定的 2 μm 光学参量放大器，具有几个周期持续时间和 100 kHz 重复率

• DOI: 10.1364/oe.481126
• 发表时间: 2023
• 期刊: Optics Express
• 影响因子: 3.8
• 作者: Kurihara Takayuki;Yang Tianqi;Mizuno Tomoya;Kanai Teruto;Itatani Jiro
• 通讯作者: Itatani Jiro

超高速ノイズ相関分光法の開発とオルソフェライトにおけるサブTHzマグノン熱揺らぎの実時間観測

超快噪声相关光谱的发展和正铁氧体亚太赫兹磁振子热波动的实时观测

• 发表时间: 2022
• 作者: 栗原貴之;Marvin Weiss;Andreas Herbst;中嶋誠;Sebastian T. B. Goennenwein;Alfred Leitenstorfer,
• 通讯作者: Alfred Leitenstorfer,

Experimental observation of sub-THz magnon fluctuations in an antiferromagnet and spontaneous spin switching

反铁磁体中亚太赫兹磁振子涨落和自发自旋切换的实验观察

• 发表时间: 2023
• 作者: T. Kurihara;M. A. Weiss;A. Herbst;J. Schlegel;T. Dannegger;M. Evers;A.Donges;M. Nakajima;S. T. B. Goennenwein;U. Nowak and A. Leitenstorfer
• 通讯作者: U. Nowak and A. Leitenstorfer