豊橋技術科学大学は，磁性酸化物中を伝わる磁気モーメントの波であるスピン波のノイズ発生メカニズムの解明、および、これの抑制方法を確立した（ニュースリリース）。

近年の半導体材料を利用した電子デバイスは，高集積化によってチップの温度が高くなり，不具合を起こすなどして，急成長する情報化社会からの要求に答えることが難しくなってきている。そこで，電子自体は移動せずスピンだけを伝えることで情報処理を行ない，熱の発生が極めて抑えられるスピン波ロジック回路の開発が注目を集めている。

中でも，磁性酸化物中を伝わるスピン波は，エネルギーの損失が小さく，長距離伝送が可能という利点をもつ。その一方で，損失が小さいために，材料の端部や，電極との界面等で反射したスピン波が，目的とするスピン波を乱してしまう，いわゆるスピン波ノイズが大きく，応用には不向きとされてきた。

今回，研究グループは，十分な長さを持った金の膜を磁性酸化物材料として有名なイットリウム鉄ガーネット（YIG）の端に形成すると，不要なスピン波の発生を抑えることを明らかにした。さらに，スピン波ノイズは，この金の膜の位置にも敏感であることが初めて明らかとなった。

実際に実験で使われるサンプルと同サイズの三次元モデルをコンピューター上で用意し，有限要素解析法を元にして，スピン波の伝搬特性を計算・解析した。磁性酸化物上に，スピン波を励起するための電極１対と，ノイズを除去する金の膜がおかれたモデルにおいて磁性酸化物材料の長さ，金の膜の位置，電極との距離を網羅的に変化させ，金の膜がスピン波の伝搬に与える影響を明らかにした。

この結果，金の膜と電極が離れている場合はスピン波の定在波が発生してしまい，強いノイズを発生することが分かった。金の膜を十分電極に近づけることで，これが抑制可能と分かった。これにより，伝搬特性は平滑化され，多少の周波数のバラツキや，デバイス全体への外乱が生じても伝搬特性への影響を小さく抑えることが出来る安定した素子設計が可能になる。

このシミュレーションは，実験での再現性が高い方法としても知られており，今後はこの手法を用いたスピン波の多入出力位相干渉素子等，実際のスピン波デバイスへの適用が期待されるという。