令和７年１月１５日
東北大学
日本原子力研究開発機構
理化学研究所
科学技術振興機構（ＪＳＴ）
音波の新しい伝播現象を発見
～次世代の通信技術への展開に期待～
ポスト
ポイント
- ナノメートルスケール（ナノは１０億分の１）に加工した磁性材料を用いて表面弾性波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ：ＳＡＷ）の新しい伝播現象を発見しました。
- 本現象は、磁性体と表面弾性波の角運動量に起因した効果であることを明らかにしました。
- 表面弾性波を利用した音響スイッチや高性能フィルターなど新しい通信技術につながることが期待されます。
表面弾性波（ＳＡＷ）は物質表面を伝わる音波であり、周波数フィルターやセンサーなど、現代の通信を支える基盤技術として広く利用されています。その性能向上や新たな性質の開拓は、次世代通信技術や情報処理デバイスの進化に直結する重要な課題です。
今回、東北大学 金属材料研究所の新居 陽一 准教授と小野瀬 佳文 教授、日本原子力研究開発機構 原子力科学研究所 先端基礎研究センターの山本 慧 研究副主幹、理化学研究所 創発物性科学研究センターの前川 禎通 客員主管研究員らからなる共同研究グループは、表面弾性波が磁性材料で作製した回折格子を通過する際に、非相反回折と呼ばれる特殊な回折現象を生じることを発見しました。これは通常の回折現象では見られない非対称な回折が生じるもので、これまで光学分野でしか観測されていませんでした。本成果を発展させると、磁場によって表面弾性波の曲がる方向を変えられるようになるため、例えば音響スイッチやこれを用いた高性能な表面弾性波フィルターなどへの応用が期待されます。
本研究成果は、２０２５年１月１４日（米国東部時間）に米国物理学会の「Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ」誌に掲載されます。
本研究は、ＪＳＴ 創発的研究支援事業（課題番号：ＪＰＭＪＦＲ２１３３）、ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業 さきがけ（課題番号：ＪＰＭＪＰＲ１９Ｌ６、ＪＰＭＪＰＲ２０ＬＢ）およびＪＳＰＳ 科研費（課題番号：ＪＰ２０Ｋ０３８２８、ＪＰ２１Ｈ０１０３６、ＪＰ２２Ｈ０４４６１、ＪＰ２１Ｋ１３８８６、ＪＰ２４Ｋ０１２８３、ＪＰ２４Ｈ００１８９、ＪＰ２４Ｈ０１６３８、ＪＰ２４Ｋ００５７６、ＪＰ２４Ｋ００５７６）からの支援を受けて実施されました。
＜プレスリリース資料＞
＜論文タイトル＞
- “Observation of Nonreciprocal Diffraction of Surface Acoustic Wave”
- ＤＯＩ：10.1103/PhysRevLett.134.027001
＜お問い合わせ先＞
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＜研究に関すること＞
新居 陽一（ニイ ヨウイチ）
東北大学 金属材料研究所 准教授
Tel：022-215-2044
E-mail：yoichi.nii.c1tohoku.ac.jp
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＜ＪＳＴ事業に関すること＞
東出 学信（ヒガシデ タカノブ）
科学技術振興機構 創発的研究推進部
〒102-8666 東京都千代田区四番町５番地３
Tel：03-5214-7276 Fax：03-6268-9413
E-mail：souhatsu-inquiryjst.go.jp
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＜報道担当＞
東北大学 金属材料研究所 情報企画室 広報班
Tel：022-215-2144
E-mail：press.imrgrp.tohoku.ac.jp
日本原子力研究開発機構 総務部（担当：佐藤 章生）
Tel：029-282-0749
E-mail：sato.akiojaea.go.jp
理化学研究所 広報室 報道担当
Tel：050-3495-0247
E-mail：ex-pressml.riken.jp
科学技術振興機構 広報課
〒102-8666 東京都千代田区四番町５番地３
Tel：03-5214-8404 Fax：03-5214-8432
E-mail：jstkohojst.go.jp
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