極薄膜単結晶磁性ガーネットを用いた脳情報処理に匹敵するマグノニックデバイスの形成

利用超薄单晶磁性石榴石形成可与大脑信息处理媲美的磁波器件

• 批准号: 15J07286
• 负责人: 金澤 直輝
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J07286/
• 关键词: スピン波; 位相干渉; 論理回路; イットリウム鉄ガーネット; 前進体積波

本研究の目的は，ジュール損失の極めて小さいスピン波を信号キャリアとした多入力の論理回路の原理実証を行う事である．デバイス面内において，等方性のよい伝搬が可能な前進体積波モードのスピン波をキャリアにえらび，多数決論理に基づいた論理回路の構築を行った．低損失なスピン波の伝搬媒体であるイットリウム鉄ガーネットをΨ型に加工し，３入力１出力の位相干渉器を構築した.また，位相干渉器の導波路端部には，吸収体として，その表面に１０ｎｍ程度の金薄膜を積層しており，不安定性の原因となる端面反射波の影響を抑圧した．この位相干渉器に入力する信号を外部位相器を用いて制御し，出力信号の位相を測定する事で，論理動作の検証を行った．導波路に入力する波のひとつを制御入力に用いることで，動作周波数４ＧＨｚにおいて，論理積演算および論理和演算を実証することに成功した．位相干渉器から実験的に得られた出力信号は，その任意の入力位相の組み合わせにおいて，理想的な計算モデルの出力とよく一致しており，スピン波を用いた安定性の高い論理演算が実現可能である事が分かった．さらに，有限要素法を用いて，位相干渉器を伝搬するスピン波の振る舞いを解析することで，従来のリッジ型導波路に代わる，効率のよいスピン波位相干渉器の設計手法に関する知見も得られた．

The purpose of this study is to prove the principle of the circuit of the logic circuit of the loss of the small signal and the action of the signal.デバイス内において, isotropic のよい伝movable がpossible なforward volume wave モードのスピン波をキャリアにえらび, majority rule theory にbase づいた论理行のconstruct を行った. Low loss なスピン波の伝moving media であるイットリウム鄄ガーネットをΨ typeにProcessing, 3-input, 1-output phase-coherent device. した.また, phase-coherent device The end of the waveguide is not the same, the absorber is not the same, the surface is a gold thin film with a thickness of 10nm and the thickness is laminated, the cause of instability is the influence of the end surface reflection wave, and the pressure is suppressed. The input signal of the phase coherence device is controlled by the external phase device, the phase of the output signal is measured, and the logical action is proved. The guide wave path is used to control the entrance of the wave, and the number of action cycles is 4G Ｈｚにおいて, on the theory of product calculus および On the theory and calculation を実proof することにsuccess した． The output signal of the phase coherence detector is the output signal, and the combination of the input phase and the input phase is arbitrary, and the ideal calculation isデルの output and とよく unanimous しており, スピン波を use いた stability の高い theoretical calculation が実 now possible である事が分かった．さらに, finite element method を use いて, phase coherence detector を伝movable するスピンwave のvibration dance いをanalysis することで, 従来のリッジ type waveguide に generation わる, efficiency のよいスピン wave phase coherence detector の design technique に关する知见も得られた．

项目成果

Spin wave logic operation in three-ports yttrium iron garnet waveguide

三端口钇铁石榴石波导中的自旋波逻辑运算

• 发表时间: 2015
• 作者: N. Kanazawa;T. Goto;H. Takagi;Y. Nakamura;C.A. Ross;A.B. Granovsky;T. Hasegawa;S. Okajima;K. Sekiguchi;and M. Inoue
• 通讯作者: and M. Inoue

Spin wave interference using forward volume mode in yttrium iron garnet

钇铁石榴石中使用正向体积模式的自旋波干涉

• 发表时间: 2016
• 作者: Taichi Goto;Naoki Kanazawa;Koji Sekiguchi;Alexander B. Granovsky;Caroline A. Ross;Hiroyuki Takagi;Yuichi Nakamura and Mitsuteru Inoue
• 通讯作者: Yuichi Nakamura and Mitsuteru Inoue

イットリウム鉄ガーネットを用いた三端子スピン波位相干渉素子の開発

钇铁石榴石三端自旋波相位干涉装置的研制

• 发表时间: 2015
• 作者: Saya Kishimoto;Masaharu Uno;Eisuke Nishida;後藤太一，金澤直輝，高木宏幸，中村雄一，ロス キャロライン，グラノフスキー アレクサンダー，岡嶋伸吾，長谷川隆，関口康爾，井上光輝
• 通讯作者: 後藤太一，金澤直輝，高木宏幸，中村雄一，ロス キャロライン，グラノフスキー アレクサンダー，岡嶋伸吾，長谷川隆，関口康爾，井上光輝

A three-input spin wave interferometer using yttrium iron garnet

钇铁石榴石三输入自旋波干涉仪

• 发表时间: 2016
• 作者: N. Kanazawa;T. Goto;K. Sekiguchi;A.B. Granovsky;C.A. Ross;H. Takagi ;Y. Nakamura ;H. Uchida and M. Inoue
• 通讯作者: H. Uchida and M. Inoue

イットリウム鉄ガーネットを用いたΨ型スピン波位相干渉器の作製

钇铁石榴石Ψ型自旋波相位干涉仪的制作

• 发表时间: 2016
• 作者: Yuichi Nakamura;Hiroyuki Takagi;Taichi Goto;Pang Boey Lim;Hironaga Uchida;and Mitsuteru Inoue;金澤直輝，後藤太一，高木宏幸，中村 雄一，ロス キャロライン，グラノフスキー アレクサンダー，関口康爾，内田裕久，井上光輝
• 通讯作者: 金澤直輝，後藤太一，高木宏幸，中村 雄一，ロス キャロライン，グラノフスキー アレクサンダー，関口康爾，内田裕久，井上光輝