能崎 幸雄 (ノザキ ユキオ)

Nozaki, Yukio

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所属(所属キャンパス)

理工学部 物理学科 (矢上)

職名

教授

メールアドレス

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HP

経歴 【 表示 / 非表示

  • 1998年04月
    -
    2006年07月

    九州大学大学院, システム情報科学研究院, 助手

  • 2006年08月
    -
    2010年03月

    九州大学大学院, システム情報科学研究院, 准教授

  • 2010年04月
    -
    2016年03月

    慶應義塾大学, 理工学部物理学科, 准教授

  • 2016年04月
    -
    2017年03月

    東京大学, 物性研究所, 客員教授

  • 2016年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学, 理工学部物理学科, 教授

学歴 【 表示 / 非表示

  • 1993年03月

    慶應義塾, 理工学部, 物理学科

    大学, 卒業

  • 1995年03月

    慶應義塾, 理工学研究科, 物理学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 1998年03月

    慶應義塾, 理工学研究科, 物理学専攻

    大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(理学), 慶應義塾, 課程, 1998年03月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 物性Ⅱ (Physical Properties II)

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • スピンダイナミクス

  • スピントロニクス

  • スピンメカトロニクス

  • 磁性物理学

  • 磁気デバイス

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研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • 非線形スピンダイナミクスの温度依存性に関する研究, 

    2016年04月
    -
    継続中

  • 巨視的回転と微視的スピン角運動量の双方向変換, 

    2015年04月
    -
    継続中

  • チューナブル回転磁場の生成と非線形スピンダイナミクス励起に関する研究, 

    2015年04月
    -
    継続中

  • 非平衡状態の非線形ダイナミクスに関する研究, 

    2014年04月
    -
    継続中

  • スピンダイナミクス由来のスピン流によるスピン移行トルクの測定, 

    2014年04月
    -
    継続中

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論文 【 表示 / 非表示

  • Nonreciprocal Spin Current Generation in Surface-Oxidized Copper Films

    Okano G., Matsuo M., Ohnuma Y., Maekawa S., Nozaki Y.

    Physical Review Letters (Physical Review Letters)  122 ( 21 )  2019年05月

    ISSN  00319007

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    © 2019 American Physical Society. We experimentally demonstrate the nonreciprocal generation of spin current (Js) in a surface-oxidized copper film. The efficiency of conversion is at least 320 times larger than the inverse conversion. This nonreciprocity is due to a novel type of Js generation, which relies on the transfer of angular momentum from the velocity field of free electrons. A gradient in the electrical mobility in the film produces vorticity in the in-plane drift velocity of the free electrons. The inverse process can hardly occur when Js is collinear with the gradient in the electrical mobility.

  • Evaluating the nonadiabatic spin-transfer torque using coupled oscillation of magnetic vortices

    Horaguchi T., Tanazawa T., Nozaki Y.

    Physical Review B (Physical Review B)  98 ( 6 )  2018年08月

    ISSN  24699950

     概要を見る

    © 2018 American Physical Society. In this paper, we detect the coupled oscillation of magnetic vortices in Ni81Fe19 gourd-shaped thin films electrically to evaluate the nonadiabatic spin-transfer torque (STT) coefficient β, which is important for understanding a variety of STT-related phenomena. We excite a translational mode in coupled magnetic vortices by applying an alternating electrical current that causes both STT and Oersted field torque. Since the coupled oscillation modes due to the STT and Oersted field torque have totally different eigenfrequencies, the coupled oscillation spectrum can be used to evaluate β, which is generally difficult to distinguish from the Oersted field contributions. Based on the ratio between the amplitudes of the spectrum's Lorentzian and anti-Lorentzian components, the value of β is found to be 0.085±0.016, which is 4.3 times larger than the Gilbert damping constant α.

  • Excitation of Ferromagnetic Resonance Using Surface Acoustic Waves

    Nozaki Y., Yanagisawa S.

    Electrical Engineering in Japan (English translation of Denki Gakkai Ronbunshi) (Electrical Engineering in Japan (English translation of Denki Gakkai Ronbunshi))  204 ( 3 ) 3 - 9 2018年08月

    ISSN  04247760

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    © 2018 Wiley Periodicals, Inc. Mechanical rotation of a crystal lattice in ferromagnetic materials can be energetically coupled with its magnetization via magnetoelastic coupling or spin rotation coupling. Surface acoustic wave (SAW) in piezoelectric materials is one of the promising candidates to realize the mechanical excitation of magnetization dynamics. In order to understand the mechanical rotation induced magnetization dynamics quantitatively, we examined the ferromagnetic resonance in an Ni film using a SAW in a LiNbO3 substrate. By decreasing a period of interdigital transducer as short as 4 μm which is one-fifth of the previous work by Weiler [M. Weiler and co-workers, Elastically driven ferromagnetic resonance in Nickel thin films. Phys Rev Lett 106, 117601 (2011)], the fundamental frequency of SAW could be higher than 800 MHz. From the dependence of microwave absorption on the angle between the magnetization and the wave vector of SAW, it was confirmed that the Rayleigh type SAW, which was significant to obtain a large mechanical coupling with the magnetization, was dominantly excited in the 800-MHz-SAW device.

  • Modulation of magnetization dynamics in an epitaxial Heusler ferromagnet due to pure spin current in a laterally configured structure

    Oki S., Sasaki Y., Kasatani Y., Yamada S., Mizukami S., Nozaki Y., Hamaya K.

    Journal of Physics Condensed Matter (Journal of Physics Condensed Matter)  30 ( 25 )  2018年05月

    ISSN  09538984

     概要を見る

    © 2018 IOP Publishing Ltd. Using a laterally configured structure, we demonstrate modulation of the magnetization dynamics of an epitaxial Heusler ferromagnet, Fe3Si, by nonlocally injecting pure spin currents. From the ferromagnetic resonance signals, the effective Gilbert damping constant () of the epitaxial Fe3Si nanomagnet is estimated to be ∼0.003 at room temperature. By using the lateral and nonlocal spin injection, the value of the epitaxial Fe3Si nanomagnet can be modulated from 0.0034 to 0.0024. This study will open a way for control of the magnetization dynamics of high-performance ferromagnetic Heusler alloys due to pure spin currents even in laterally configured structures.

  • Evaluation of the effective potential barrier height in nonlinear magnetization dynamics excited by ac magnetic field

    Okano G., Nozaki Y.

    Physical Review B (Physical Review B)  97 ( 1 )  2018年01月

    ISSN  24699950

     概要を見る

    © 2018 American Physical Society. An alternating current (ac) magnetic field or spin current can reduce the switching field of a ferromagnet through resonance excitation of a large-angle precession of magnetization. The nonlinear magnetization dynamics of this switching scheme completely differ from the general ferromagnetic resonance phenomenon, which is linearly excited by a small ac magnetic field. To understand these dynamics, it is necessary to evaluate the effective potential barrier height for switching, ΔUeff. However, most previous studies have measured the consequent precession angle in the nonlinear dynamics by magneto-optical methods and/or by applying a magneto-resistive effect. Here, we applied the cooperative switching method, which evaluates the ΔUeff of the nonlinear dynamics under a sub-ns-wide magnetic field impulse, and observed a nontrivial reduction of ΔUeff in a submicron-wide NiFe strip. The strong reduction of ΔUeff under a negative magnetic field was caused by a saddle-node bifurcation in the nonlinear dynamics. In a micromagnetics simulation, we also confirmed that the magnetization is nonuniformly excited at the shallowest ΔUeff.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

研究発表 【 表示 / 非表示

  • サブナノ秒パルス磁場を用いた非線形磁化ダイナミクスの時間分解測定

    能崎 幸雄, 岡野元基

    2017年度九州・山口・沖縄磁気セミナー (ホテルニュー丸勝(沖縄県宮古島市)) , 2017年05月, 口頭(一般)

  • Controlling of standing spin wave configuration in nanowires with domain wall

    T. Tanaka, Y. Nozaki and K. Matsuyama

    IEEE International Magnetics Conference 2017 (Intermag 2017) (Dublin, Ireland) , 2017年04月, 口頭(一般), The Institute of Electrical and Electronics Engineering

  • 非平衡状態の非線形磁化ダイナミクスに関する研究

    能崎 幸雄

    第2回ナノスケール磁性体研究会 (サニー貸会議(東京都千代田区)) , 2017年04月, シンポジウム・ワークショップ パネル(指名), 電気学会

  • 巨視的回転運動と微視的スピン角運動量の双方向変換

    能崎 幸雄

    スピントロニクス研究会 (TKPお茶の水カンファレンスセンター(東京都千代田区)) , 2017年04月, シンポジウム・ワークショップ パネル(指名), 公益財団法人 新世代研究所

  • 中間層により交換結合を制御したCo-Cr-Pt基ECC媒体のマイクロ波アシスト磁化反転Ⅱ

    鈴木翔子, 葛西伸哉, 能崎幸雄

    日本物理学会 第72回年次大会 (大阪大学(大阪府大阪市)) , 2017年03月, 口頭(一般)

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競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 音波を用いたスピン流の高効率生成と伝導制御に関する研究

    2018年04月
    -
    2021年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 能崎 幸雄, 基盤研究(A), 補助金,  代表

  • 巨視的回転運動と微視的スピン角運動量の双方向変換に関する研究

    2017年04月
    -
    2019年03月

    日本学術振興会, 科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会), 能崎幸雄, 補助金,  代表

  • 力学的回転運動を利用した純スピン流の生成による高周波デバイスへの応用検討、および強磁性共鳴などのスピンダイナミクスの温度依存に関する考察

    2016年04月
    -
    2017年03月

    企業受託研究費, 受託研究,  代表

  • MAMR媒体デザインとFeasibility検証

    2016年04月
    -
    2017年03月

    情報ストレージ推進機構(SRC)研究助成金, 受託研究,  代表

  • 力学的回転運動の回転スピン流変換

    2015年04月
    -
    2017年03月

    日本学術振興会, 科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会), 能崎幸雄, 補助金,  代表

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知的財産権等 【 表示 / 非表示

  • 静磁気結合を利用した磁性ランダムアクセスメモリセル

    特許: 特許 2003-408344  2011年06月

    特許, 共同, 国内出願

  • 磁性多層膜ドットを用いた高周波デバイス

    特許: 特許第4189502 

    特許, 共同, 国内出願

  • 磁気メモリ装置及びその書き込み方法

    特開: 特許公開2007-242092   

    特許, 国内出願

  • 磁気連想メモリ及び磁気連想メモリからの情報読み出し方法

    特許: 特許第4426876 

    特許, 国内出願

受賞 【 表示 / 非表示

  • SRC論文賞2009

    能崎 幸雄, 2010年06月, Microwave-assisted magnetization reversal in a Co/Pd multilayer with perpendicular magnetic anisotropy Applied Physics Letters, Vol. 95, No. 8, Art. No. 082505 (August, 2009).

    受賞区分: 出版社・新聞社・財団等の賞

  • 日本磁気学会論文賞

    能崎幸雄, 立石健太郎, 白石壮馬, 松山公秀, 2009年09月, サブミクロン幅NiFe薄膜パターンのマイクロ波アシスト磁化反転 Journal of Magnetic Society of Japan, Vol. 33, No. 3, pp.208 – 211 (2009)

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • Storage Research Consortium(SRC) 2009年度論文賞

    2009年06月

  • 日本磁気学会論文賞

    2008年09月

  • 第1回全学教育優秀授業賞(九州大学)

    能崎 幸雄, 2007年09月

    受賞区分: その他の賞

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担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • スピンエレクトロニクス

    2020年度

  • 物性物理学第3

    2020年度

  • 物理学実験第2

    2020年度

  • 物理学実験第1

    2020年度

  • 学外実習

    2020年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 / 非表示

  • 総合教育セミナー

    慶應義塾大学, 2018年度

  • 自然化学実験

    慶應義塾大学, 2018年度

  • 物性物理学第3

    慶應義塾大学, 2018年度

  • スピントロニクス

    福岡大学, 2018年度

  • 物理学実験

    慶應義塾大学, 2018年度

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 電気学会, 

    2016年04月
    -
    継続中
  • 日本応用物理学会

     
  • The Institute of Erectrical and Electrics Engineering (IEEE

     
  • 日本磁気学会

     
  • 日本物理学会

     

委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2016年04月
    -
    継続中

    ナノスケール磁性体研究会技術調査専門委員, 電気学会

  • 2013年12月
    -
    2014年11月

    学術講演会現地実行委員, 日本磁気学会

  • 2013年06月
    -
    2014年05月

    論文賞選考委員, 日本磁気学会

  • 2013年05月
    -
    2017年05月

    財務委員, 日本磁気学会

  • 2013年05月
    -
    2014年03月

    プログラム部会 委員, 日本磁気学会

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