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光パルスにより超高速で磁気秩序を制御することに成功東北大学大学院理学研究科

東北大学大学院理学研究科の松原正和准教授らは,光パルスの照射により磁性体の磁気秩序を超高速で制御することに成功したと発表した。

現在,スピントロニクスの分野では,半導体の持つ電気的な性質と磁性材料が持つ磁石の性質を併せ持った物質である磁性半導体が次世代スピン機能物質の有力候補として注目を集めている。

今回,同教授らは,約100フェムト秒という極めて短い光パルスを照射することで,強磁性半導体に瞬間的にキャリアを導入し,超高速で磁気相互作用を制御できるかを検証するために,ポンプ・プローブ非線形磁気光学分光を用いて光パルス照射後の磁気秩序の変化を測定した結果,キャリア密度を精密に制御することにより,磁気相互作用を意図的に増強することも減少させることもできることを示した。さらに,いずれの場合においても,磁気的な相互作用を1ピコ秒程度の超短時間で制御することに成功した。この時間は,現在ハードディスクなどで磁気を制御する際に必要な時間よりも3桁程度早く,超短光パルスを利用することで,従来の操作速度を大幅に短縮できることが期待される。

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