WEKO3
アイテム
安価なVNAを用いた6GHz帯までの強磁性共鳴測定装置の開発
https://repo.qst.go.jp/records/2003072
https://repo.qst.go.jp/records/2003072b6502f48-ace5-4603-93b9-915587f69dc0
| アイテムタイプ | 会議発表用資料 / Presentation(1) | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 公開日 | 2026-03-26 | |||||||||||||||
| タイトル | ||||||||||||||||
| タイトル | 安価なVNAを用いた6GHz帯までの強磁性共鳴測定装置の開発 | |||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||||
| 言語 | ||||||||||||||||
| 言語 | jpn | |||||||||||||||
| 資源タイプ | ||||||||||||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_6670 | |||||||||||||||
| 資源タイプ | conference poster | |||||||||||||||
| 著者 |
寳耒 淳平
× 寳耒 淳平
× 福永 怜央
× 高橋 龍之介
× 上野 哲朗
× 和達 大樹
|
|||||||||||||||
| 抄録 | ||||||||||||||||
| 内容記述 | 強磁性共鳴(FMR)は、強磁性体の磁気ダイナミクスを解析するための代表的な磁気分光手法であり、スピントロニクス材料などの磁気特性評価に広く用いられている。一般にFMR測定ではGHz帯域で高精度な測定が必要であるため、高性能なベクトルネットワークアナライザ（VNA）が用いられるが、装置は数百万円から数千万円と高価である。我々はこれまで、安価なVNAであるNanoVNAを用いたFMR測定システム（NanoVNA-FMR）の開発に取り組み、低コスト環境においてもFMR測定が可能であることを示してきた。しかし、NanoVNA V2は周波数が約3 GHzに制限されており[1]、共鳴周波数が高磁場側にシフトする条件や、Kittel式による広帯域フィッティングを行う際に十分な周波数範囲を確保できないという実験上の制約が存在していた。一方、LiteVNAおよびNanoVNA V3は、2～3万円程度と安価でありながら最大約6 GHz帯のSパラメータ測定が可能である。本研究では、これらの低価格VNAとコプレーナ型導波路（CPW）を組み合わせることで、低コストなFMR測定システムを構築し、外部磁場掃引によりFMR共鳴吸収を観測した。試料はGd₃Ga₅O₁₂（GGG）基板上のY₃Fe₅O₁₂（YIG）薄膜を用い、Python制御による自動測定で透過係数S21を取得した。高性能VNA、LiteVNA及びNanoVNA V3による測定結果を比較することで、低価格VNAの有効性を評価した。右図に共鳴周波数と外部磁場の関係のKittelフィッティングを行った結果を示す。その結果、LiteVNA及びNanoVNA V3による測定値は高性能VNAと良好に一致し、低価格VNAであってもFMR共鳴条件及び磁気特性を同等の精度で評価可能であることが示された。これにより、低コスト環境においても広帯域FMR測定が可能となり、研究・教育機関への普及や実験機会の拡大、さらに非線形FMRへの応用も期待される。 [1] R. Fukunaga et al., arXiv:2512.10302 (2025). | |||||||||||||||
| 会議概要（会議名, 開催地, 会期, 主催者等） | ||||||||||||||||
| 内容記述 | 日本物理学会2026年春季大会 | |||||||||||||||
| 発表年月日 | ||||||||||||||||
| 日付 | 2026-03-25 | |||||||||||||||
