초단 테라헤르츠 펄스광의 펄스 폭은 피코초(1조분의 1초)로 매우 짧기 때문에, 강자성체에 조사하면, 자화는 자기적인 마찰의 영향을 거의 받지 않고 펄스 파형에 응답해 고속으로 변조되는 것으로 알려져 있습니다.이를 적용하면, 피코초 레벨에서 매우 고속으로 자화를 반전할 수 있어, 현재의 약 1000배의 동작 속도의 메모리 디바이스가 실현 가능해질 것으로 기대되고 있지만, 종래의 강자성 금속 박막을 이용했다 연구에서는 자화 변조의 크기가 포화 자화의 1% 정도 이하에 그쳤다.

　본 연구그룹은 이전 연구에서 반도체를 기반으로 한 특수한 강자성 재료를 사용하면 광의 자계 성분뿐만 아니라 전계 성분도 자화 변조에 크게 기여시킬 수 있음을 밝혔다.여기에서 이번, 반도체 중에 강자성 나노미립자를 매립한 시료를 이용하는 것으로 하고, 초단 테라헤르츠 펄스광을 시료에 조사했을 때의 자화 변화를 관측했는데, 자화의 변조량은 포화 자화의 20%로 그리고 종래의 연구의 약 20배 이상이 되는 큰 자화 변조가 실현되었다고 한다.

　오늘날의 고도 정보화 사회의 메모리 디바이스는 반도체로 구성되어 있지만, 대부분은 휘발성이기 때문에 전원을 끄면 데이터가 손실됩니다.한편, 강자성체의 자화는 비휘발성이기 때문에, 자화의 방향을 이용하여 정보를 보존함으로써, 전원을 꺼도 데이터가 사라지지 않는 메모리 디바이스가 실현 가능하다.

　본 성과는 피코초에서의 자화 반전을 이용한 초고속 비휘발성 메모리의 실현으로 이어질 것으로 기대되고 있다.

논문 정보:【Applied Physics Letters】Large terahertz magnetization response in ferromagnetic nanoparticles