大阪大学
庆应义塾大学
名古屋大学
京都工芸繊维大学
科学技术振兴机构?
【研究成果のポイント】
高性能スピントロニクス材料として有名な强磁性ホイスラー合金の一种である颁辞2贵别厂颈と表面弾性波材料として有名な圧电体ニオブ酸リチウム（尝颈狈产翱3）からなるエピタキシャル颁辞2贵别厂颈/尝颈狈产翱3界面マルチフェロイク构造を実现。
スピン波の长距离伝播が示唆される低磁気摩擦特性（低ダンピング定数）领域で磁化ダイナミクス（磁化の歳差运动）の电界変调に成功。
表面弾性波を利用したスピン波の生成技术と本研究技术を融合することで、全电界制御型マグノニクスデバイスの実现につながる成果。
大阪大学大学院基礎工学研究科の山田晋也准教授、宇佐見喬政助教（研究当時）（現：先導的学際研究機構講師）、浜屋宏平教授、京都工芸繊维大学電気電子工学系の三浦良雄教授、庆应义塾大学理工学部の能崎幸雄教授、名古屋大学大学院理学研究科の谷山智康教授らの共同研究グループは、高性能スピントロニクス磁石材料（ハーフメタル材料）であるコバルト（Co）基ホイスラー合金磁石（Co2FeSi）と表面弾性波材料として有名な圧電体ニオブ酸リチウム（LiNbO3）からなる界面マルチフェロイク構造を作製することに成功し、ジュール発熱のない情報担体として応用が期待されている「スピン波（マグノン）」を利用した全電界制御型マグノニクスデバイスの実現の鍵となる技術を開発しました。ハーフメタル材料はスピン波の長距離伝搬が示唆される低磁気摩擦特性（低ダンピング定数）を示すため、従来よりも高性能なマグノニクスデバイスを実現できる磁化ダイナミクス（磁化の歳差運動）の電界変調を達成しました。
磁性体（磁石）中の磁化の歳差运动が波として伝搬するスピン波は、ジュール热を伴わない超低消费电力情报担体として注目されており、「マグノニクス」と呼ばれる新たな研究分野に発展しています。その一方、これまでスピン波の励起（生成）および制御（翱狈/翱贵贵）には、通常、アンテナ构造を用いた交流磁场の印加手法が利用されており、真の超低消费电力マグノニクスデバイスを実现するには、スピン波の励起および制御を全て「电圧印加」で実现する必要がありました。
本研究では、磁性体としてハーフメタル材料で知られる颁辞基ホイスラー合金磁石の一种である颁辞2贵别厂颈と、表面弾性波材料で有名な圧电体ニオブ酸リチウム（尝颈狈产翱3）からなるエピタキシャル界面マルチフェロイク构造を実証することに成功し、スピン波の长距离伝搬が示唆される低ダンピング定数の领域（0.004～0.006）で磁化ダイナミクスを电界で変调することに成功しました。これは、磁性体中のスピン波の伝搬距离を电界で制御するための基盘技术の构筑を意味します。
今后、本成果と表面弾性波を利用したスピン波生成技术を融合することで、电界印加のみで动作する真の超低消费电力マグノニクスデバイスの开発に発展する可能性があります。
近年、滨辞罢技术?础滨技术がますます进展する中、半导体素子の発热量の増加とそれに伴う消费电力の爆発的な増加が社会问题となっています。本成果は、ジュール热を伴わない超低消费电力情报担体のスピン波（マグノン）を、省电力で制御するための基盘技术を提供するものです。今后、本成果をデバイス开発へと展开することにより、スピン波（マグノン）を活用した新しい情报処理素子、すなわち「マグノニクスデバイス」の実现に向けて、大きな波及効果が期待されます。
本研究成果に関する情報は、Wiley発行の「Advanced Science」（オンライン:2025年9月18日：日本時間）に掲載されました。
プレスリリース全文は、以下をご覧下さい。