Research Results 研究成果
九州大学大学院理学研究院の佐藤琢哉 准教授は東京大学、立命館大学、京都大学、および海外の研究チームと共同で、フェムト秒光パルスを磁性体に照射することで、従来より高い周波数のテラヘルツ?スピン波を最高効率で励起することに成功しました。
光を用いた磁性体の超高速制御は、基础?応用の両面から注目されています。可视光や近赤外光は主に电子の轨道角运动量と相互作用します。しかし、多くの磁性体では轨道角运动量が消失しているため、磁化と光との相互作用は大きくありません。本研究では、轨道角运动量が消失していない酸化コバルトに着眼し、フェムト秒光パルスを用いた大振幅のスピン波(磁化の波)励起を実証しました。また、反强磁性体はスピン波の周波数がテラヘルツ帯に达することが知られていますが、反强磁性酸化コバルトはその中でも最も高い周波数を示しました。
この结果は、电子スピンを用いる情报技术(スピントロニクス)における超高速かつ高効率な磁気光学デバイス(テラヘルツ放射源、光磁気记録など)の开発につながると期待されます。
本研究は、東京大学の黒田和男 名誉教授(現?宇都宮大学特任教授)、志村努教授、飯田隆吾 博士、立命館大学の是枝聡肇 教授、藤井康裕 助教、京都大学の植田浩明 准教授、ドイツ?FAUの樋口卓也 博士、ウクライナ?磁性研究所のBoris Ivanov教授、ロシア?NUST MISiSのVictor Butrim博士との共同研究です。本研究成果(タイトル:Excitation of coupled spin-orbit dynamics in cobalt oxide by femtosecond laser pulses)は、2017年9月21日10時(英国夏時間)に、英国科学雑誌Natureの姉妹誌「Nature Communications」にオンライン掲載されました。
(参考図)测定の配置図
着想して最初の测定をしたのが2008年で、论文掲载まで足掛け9年もかかりました。その间にほとんどの共着者の所属も変わりました。こつこつ継続した研究の成果が世に出ることになり、喜びもひとしおです。