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短パルス状テラヘルツ電磁波を用いた磁性体におけるスピン制御

使用短脉冲太赫兹电磁波控制磁性材料的自旋

基本信息

批准号：
11J02179
负责人：
山口啓太
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度から続いてオルソフェライトDyFeO_3が示す、abrupt型スピン再配列転移のテラヘルツ時間領域分光による観測を行った。この物質はErFeO_3と異なり、比較的弱い外部静磁場(0.1テスラ程度)により再配列温度が数ケルビン変動することに着目し、磁場印加時の磁気共鳴周波数の変化を調査した。その結果0.1テスラの磁場で最大13GHzという大規模なシフトを示すことが判明した。これは外部磁場が鉄スピンに直接作用することで生じる周波数シフトに比べて5倍程度大きく、希土類Dyスピンを介した磁場の増幅と捉えることが可能である。次に、可視ポンプ光による電子励起がテラヘルツ波で励起したスピン歳差運動へどのような影響を与えるかを調査する目的でポンププローブ分光を行った。その結果、可視光励起による鉄スピンの異方性の高速な変化が、テラヘルツ誘起スピン歳差運動の周波数変化として観測可能であることが確認できた。最後に高強度テラヘルツ波による超高速スピンダイナミクスを観測した。約200kV/cm程度のテラヘルツ磁場によって励起したコヒーレントなスピン歳差運動を可視プローブ光のファラデー回転を用いて検出した。まずErFeO_3においてこれまでに報告された例のない磁気共鳴モードの微細な分裂を発見した。この分裂機構の理論的な解明は現在進行中であるが、鉄スピンペアに働くジャロシンスキー・守谷相互作用程度の有効磁場による分裂と同程度の分裂であることが分かっている。その他にも、スピン歳差運動の非線形・非調和的な振る舞いと考えられる特徴的な応答を複数確認することができ、これらはテラヘルツ磁場による強励起効果の可能性がある。これらの振る舞いに関してはより強いテラヘルツ波を使用した実験等、今後の進展が期待できる。

Last year's から続いてオルソフェライトDyFeO_3がshiす、abrup T-type スピン re-arranged 転shift のテラヘルツ time domain spectroscopic を row った. The material is ErFeO_3 and is different, and the relatively weak external static magnetic field (0.1 degree) is used again. The number of column temperature changes and the number of magnetic resonance frequency changes during magnetic field application were investigated. The result of the 0.1 magnetic field is the maximum 13GHz large-scale magnetic field.これはExternal magnetic fieldが鉄スピンにDirect actionすることで生じるCycle numberシフトに Ratioべて5 The degree of magnification is large, and the rare earth type Dyスピンを introduces the magnetic field and the amplitude of the magnetic field is increased, and the possibility of catching it is possible. Second, visible light and light electronically excited electronically excited wave motion. The purpose of the investigation and the investigation of the influence of the へどのような and the purpose of the でポンププローブSpectral を行った.その results, visible light excitation による鉄スピンのisotropy の high-speed な変化が, テラヘルツIt is possible to detect changes in the number of cycles that induce the movement of スピンンとが and to confirm it. The last one is the high-strength テラヘルツwave によるsuper-high-speed スピンダイナミクスを観measurement した. About 200kV/cm level of magnetic field and magnetic field.なスピン歳 difference movement をVisible プローブ光のファラデーBack転を Use いて検出した.まずErFeO_3においてこれまでにreportされたcaseのないMagnetic気resonanceモードの微なcleavageを発见した. The explanation of the theory of the split mechanism is currently in progress.ー・The effective magnetic field of the degree of Moriya interaction is split and divided to the same degree. The non-linear and non-harmonious dance of the non-linear and non-harmonic dance of the そのにも, the スピン歳 difference movement and the な応 Answer of the えられる特徴をPlural confirmation of することができ, これらはテラヘルツMagnetic field によるstrong stimulation has the possibility to take effect がある. I'm looking forward to the progress of the game in the future, such as the use of これらの正る武いに关してはより强いテラヘルツ波を.