(57)【要約】【課題】  カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を用いてナノ波長を持つスピン波を直接励振・検出するスピン波励振・検出装置及び前記スピン波励振・検出装置を用いた高周波信号処理装置及びＣＮＴの構造評価装置提供すること。【解決手段】  ＣＮＴ１と、フェライト２と、高周波電流発生器若しくは放射電磁界発生器と、直流磁界発生器とを備え、ＣＮＴ１に高周波電流３が流れるようにし、フェライト２に直流磁界５を印加し、ＣＮＴ１の電流がフェライト２のスピン６と相互作用してスピン波を励振・検出するスピン波励振・検出装置。前記装置を備えた高周波信号処理装置及びＣＮＴ構造評価装置。【選択図】        図９
2005181071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンナノチューブと、フェライトと、高周波電流発生器若しくは放射電磁界発生器と、直流磁界発生器とを備え、
前記カーボンナノチューブに高周波電流が流れるようにし、前記フェライトに直流磁界を印加し、カーボンナノチューブの電流がフェライトのスピンと相互作用してスピン波を励振・検出するスピン波励振・検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスピン波励振・検出装置を備えた高周波信号処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載のスピン波励振・検出装置を備えたカーボンナノチューブの構造評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピン波励振・検出装置、前記装置を用いた高周波信号処理装置及びカーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴと称す）の構造評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスピン波を利用したデバイスやＣＮＴを利用した発振装置として次のようなものがある。
【特許文献１】特開平０６−９７５６２
【特許文献２】特開  ２００１−１４８５９６
【特許文献３】特開  ２００２−１８２１７６
【特許文献４】特開平０６−３１０９７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の金属を励振・検出用電極に用いる高周波信号処理装置では、ナノサイズの寸法制御が困難であり、（１００ｎｍ程度が限界）、例えばＳＡＷやＭＳＷなどのマイクロメートル程度までの短波を用いた高周波信号処理装置はあったものの、ナノ波長を持つスピン波を直接励振・検出することができなかった。
【０００４】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ＣＮＴを用いてナノ波長を持つスピン波を直接励振・検出するスピン波励振・検出装置及び前記スピン波励振・検出装置を用いた高周波信号処理装置及びＣＮＴの構造評価装置提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のスピン波励振・検出装置は、ＣＮＴと、フェライトと、高周波電流発生器に若しくは放射電磁界発生器と、直流磁界発生器を備え、前記ＣＮＴに高周波電流が流れるようにし、前記フェライトに直流磁界を印加し、ＣＮＴの電流がフェライトのスピンと相互作用してスピン波を励振・検出する。
本発明の高周波信号処理装置は、前記スピン波を励振・検出装置を備えている。
本発明のＣＮＴ構造評価装置は、前記スピン波を励振・検出装置を備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施形態を説明する。
ＣＮＴの物性を利用するエレクトロニクスでは、グラフェンシート(グラファイト) の巻き方に依存するＣＮＴ のカイラリティーに対する物性の変化、電気伝導率の制御が重要な問題である。われわれ発明者らは、ＣＮＴ をマイクロ波・ミリ波デバイスにおけるスピン波励振・検出用のナノ電極構造へ応用しようと考え、その基本伝導特性と、電磁波との相互作用につき検討を行ってきた。
【０００７】
スピン波励振・検出用ナノ電極を検討する上で従来の金属はnm の寸法制御が困難であり、現状100nm が限界である。一方、ＣＮＴ は、
1. 自己組織化によりnm 程度の直径制御が有望で、例えばカイラリティー(10, 0) で直径0.783nm、(10, 10) で1.357nm をもち、
2. 断熱的キャリア輸送によるバリスティック伝導性(μｍ程度の長い平均自由行程) をもつ。
これら1、2 の特徴から、nm 波長のスピン波を励振・検出し、かつスピンに熱揺ぎを与えないナノ電極の実現に有望である。ナノ電極実現のために、ＣＮＴ の基本的伝導特性を電子波の量子輸送という観点で捉え、以下を図面に基づいて説明する。
【０００８】
[CNTのバンド理論]
図1 は、グラフェンシートの格子点を示す図である。図１のグラフェンシートの格子点での波動関数を、ＬＣＡＯ 近似して、シュレディンガー方程式を解くと、固有値方程式としてグラフェンシートの分散関係式が得られる。
エネルギーをk 空間上に等高線でプロットしたグラフェンシートの分散曲線を図2 に示す。図2 中、上に＋枝、下に−枝を示す。また、6 角形の線でΓ点、M点、K 点を重ねた。＋枝と−枝はK点で接し、Γ点で最大間隔になる。またM点からM 点を結ぶ線上では一定のエネルギーになる。
図3 にカイラリティー(3, 0) のCNT の場合の第1 ブリルアンゾーンを示す。第1 ブリルアンゾーンは、キラル角で決まる(6π/a) × (4π/ √3a)の長方形と、周方向の境界条件から決まる7 本の直線とが重なる線分になる。同様に、カイラリティー(n, m) の場合についても第1 ブリルアンゾーンの線分を作ることができる。
【０００９】
CNT の分散曲線は、図2 のグラフェンシートの分散曲線を図3 の第1 ブリルアンゾーンの線分で切り取った切り口を、CNT で伝搬する電子波の分散関係を表す実バンドとしてもつ。またMuller 法でCNT の分散関係式を数値的に評価し、非伝搬波（エバネッセント波）の分散曲線を表す複素バンドを求め、あわせて図示すると図4 になる。図4 の分散曲線はカイラリティーが(3, 0) の場合を示すが、(n, 0)、(n, n) でそれぞれix は2n+1 個あり、n 組が2 重縮退している。一方n と m が等しくない場合、分散曲線の本数はn、m によって複雑に変化する。
【００１０】
また、n、m、ix に依存してバンドギャップがない金属的な性質をもつ場合と、バンドギャップを生じる半導体的な性質をもつ場合とに分かれる。一般にn-m が3 の倍数のときに金属的になり、n-m が3 の倍数ではないときに半導体的になる。例えば、(3, 0)、(6, 0) では金属的、(4, 0)、(5,0) では半導体的になる。半導体的の場合にバンドギャップ中の波数が複素数になり（図中Ａ）、バンドエッジの波数が複素数になり（同Ｂ）、複素バンドの存在が数値的に明らかになった。
【００１１】
[CNTを流れる電流の定式化・数値計算結果]
電流密度、電流の定式化・ 数値計算結果を示す。ここでは、CNT 内の電子波伝搬を求めるのにTransfer Matrix 法(TM 法) を用いた。図5のようにCNT の両端に電圧V0 を加え、各単位胞で方形ポテンシャルを仮定した。図5において、CUC をCNT の単位胞、GUC をグラフェンシートの単位胞とし、印加電圧V0 によるポテンシャルが各GUC 内で一定値UJ,jp を持つ階段近似を行っている。GUC 内の黒丸は炭素原子の格子点を表す。
CNT はL+2個のCUC（CNT の単位胞）からなり、さらに各CUC は周方向にnp 個、軸方向にmp 個のGUC（グラフェンシートの単位胞）からなるとする。各GUC の波動関数（式１）と確率密度流に、軸方向に隣あうもの同士で連続になる条件（式２）を課すと、波動関数の振幅係数の入力・ 出力間の関係を表す行列（式３）が求められる。式(3) の2 × 2 行列MをTransfer Matrix と呼ぶ。
【００１２】
【数１】
2005181071.tif 000003
【数２】
2005181071.tif 000004
【数３】
2005181071.tif 000005
【００１３】
確率密度流JJ,jp,ix,iy (x,E) は、CUC 内の平均値として（式４）で求められる。透過確率は入力出力での確率密度流の比で（式５）で表される。電流密度は透過確率とフェルミ−ディラック分布関数などで（式６）で表される。全電流は電流密度の周方向の積分で求まる。
【００１４】
【数４】
2005181071.tif 000006
【数５】
2005181071.tif 000007
【数６】
2005181071.tif 000008
【００１５】
［電流−電圧特性、抵抗］
電流−電圧特性は、カイラリティー(3, 0) でCNTの単位胞の数L をパラメータに図6 のようになり、L →∞である一定の値に収束している。図6は 電流−電圧特性（パラメータL）を示す図である。図6の挿入図は0.01V 付近を拡大表示したものである。
次に電流−電圧特性の傾きから抵抗値を計算し、L を横軸に図7 に示す。図7は CNT(3, 0) の抵抗− L 特性を示す図である。挿入図は抵抗値とL とは比例関係にはならず、オーム性の抵抗体と異なる特性を示す。これは、電子波の伝搬特性を表す式(5) の透過確率Dix,iy (x,E) がL-1 に比例しないからである。
【００１６】
[電流密度周方向分布]
マイクロ波デバイス用のナノ電極構造を設計する上では電流−電圧特性のみならず、電流密度のCNT の周方向分布も重要である。そこで、図8 に電流密度周方向分布をm=0 に固定し、n をパラメータにしてプロットした結果を示す。このプロットはジグザグ形のCNT の直径をパラメータにしたのと等価である。n=3、6 で金属的、n=4、5 で半導体的になることが、解析でわかっている。ｎで電流密度周方向分布が変化するので、カイラリティー(n, 0) のCNT の電流分布はn により制御できることがわかる。
【００１７】
[CNTのスピン波励振・検出装置への応用]
電流密度周方向分布のスピン波励振への影響を示す。図9 は本発明者らが提案しているCNT によるスピン波励振・検出装置の一実施形態である。図９において、符号１はＣＮＴ、２はフェライト、３は電流、４磁界、５は バイアス磁界、６はスピン、７はスピン波の波長を示している。
本実施形態に係るスピン波励振・検出装置は、ＣＮＴ１と、前記ＣＮＴ１の下に置かれたフェライト２と、図示しない高周波電流発生器と、図示しない直流磁界発生器を備えている。
前記ＣＮＴ１に高周波電流３を流し、前記フェライト２に直流磁界５を印加し、ＣＮＴ１の電流による電界４がフェライト２のスピン６と相互作用してスピン波を励振・検出する。従来はマイクロ波フィルタなどに用いられていた構造であるが、電極をnm オーダで作成できなかった。
【００１８】
ＣＮＴ のカイラリティーで電流密度分布を変化できるので、その分布に合う波長７のスピン波を励振・検出できる。電流密度分布の周期とスピン波の波長とが正の相関をもっていることが他の例から類推できる。例えば、(5,0) より(3, 0) の方が長い周期の成分をより多くもつので、スピン波波長が長くなる。従って、カイラリティーによりスピン波波長をコントロールできる。
【００１９】
ここでは、数値計算結果としてジグザグ形の場合を示したが、アームチェア形・キラル形の任意のカイラリティーにこの解析手法は適用できるので、図9 のスピン波励振・検出装置でスピン波励用ナノ電極のカイラリティー(n, m) を適当に設計することでスピン波励振・検出装置の特性を制御できる。
【００２０】
[スピン波励振・検出装置の応用の検証]
従来、商品情報無線タグ（RFID）の内、マイクロ波方式のものがある。同方式は、通信エリアが広くシャープな指向性を持ち、通信速度が速い。しかし、同方式の問題点は、デジタル変調機能を必要とするため、内蔵電池または外部からの電源供給が必要で、電力を消費する点である。
そこで、本発明者らは前記問題点を解決するために、上述のCNTを用いたスピン波励振・検出装置の特性を利用した高周波信号処理装置を提案する。
デジタル変調マイクロ波フィルタで符号化された情報をCNTの構造に変換して、マイクロ波を同フィルタで符号化する装置をここで提案する。デジタル変調マイクロ波フィルタは、RFIDのほかにも放送などのデジタル化に対応するためのデバイスとしての可能性をもつ。また、所定の帯域、例えば、ＴＨｚ帯域のバンドパスフィルタなどの信号処理装置を示す。
【００２１】
また、従来、Carbon Nanotube(CNT)の構造を測定する方法として、透過型顕微鏡などによる像を寸法測定する方法があった。この問題点は、CNTの像の寸法からカイラリティを測定するうえで、1本1本のCNTを測定する必要があり、測定時間がかかる点である。
そこで、本発明者らは前記問題点を解決するために、上述のCNTを用いたスピン波励振・検出装置の特性を利用したCNT構造評価装置を提案する。特に、バンドルCNTのカイラリティを複数本、同時に測定するCNT構造評価装置を提案する。
【００２２】
具体的に、スピン波励振・検出装置として、CNTが自己組織化でnm程度の直径を持つ特徴と、前記特徴のためｎｍ波長のスピン波が空間整合しやすいという特徴と、CNTがバリスティックな伝導特性を示すので、隣接するYIGのスピンに熱揺らぎを与えないという特徴を用いてフェライトの1種YIG（イットリウム・鉄・ガ−ネット）中のスピン波を励振・検出するスピン波励振・検出装置を用いる。
以下に、スピン波励振・検出装置への応用を検証する。ＣＮＴを円筒形断面を持つ電極として扱って説明する。
【００２３】
直流磁界H0が印加されたＹＩＧ２上に高周波電流が流れる2本のＣＮＴ１in, 1outが平行に置かれた実施形態（図1０）について説明する。ＹＩＧ２の厚＝100μm、飽和磁化μ0M0=0.17T、印加直流磁界μ0H0=0.1Tの時のスピン波の分散曲線を図１１に示す。波長λが約2.5nmで周波数は5THzに及び、伝搬し得る波の周波数が従来の静磁波デバイスより3桁程度高い。この高周波数化はワイスの分子磁界HeがH0を強めるように働くためである。図１１の実線はμ0Heを内部磁界と同じく46Tで仮定した時の分散曲線で、破線、一点鎖線はHe をそれぞれ10%増減させたときのものである。一方、このスピン波を励振・検出する上で加工精度に問題の残る金属電極に比べ、CNTでは自己組織化により直径がスピン波の波長より短くでき、例えばカイラリティ(10,10)で1.357nmなので、広帯域動作が予想できる。
【００２４】
上記の広帯域な動作を評価するため、高周波信号処理装置の挿入損失ILを検出する試験を行った。ILは、基本的には高周波信号処理装置への入力電力に対する出力電力の比で定義される。
【００２５】
図１２に挿入損失ILを検出するために用いた高周波信号処理装置の解析モデルを示す。図１２の解析モデルにより動作を説明する。前記YIG２に直流磁界５を印加し、高周波電源８から供給される高周波電流３で入力側CNT１inが高周波磁界４を発生し、その磁界４がスピン６と結合してスピン波９をYIG２中に励振し、伝搬したスピン波９が高周波磁界を作り、その磁界を出力側CNT1outが検出して高周波電流を流し、その電流を負荷抵抗が出力電力として消費する。ここでの電磁界解析では、CNT１in, CNT1outを円筒形断面を持つ電極として扱い、そして、このCNT電極とYIG2とを含めた境界条件を適用する。この電磁界よりスピン波励振での放射抵抗Rwを求める。また、CNTの量子輸送解析で求めたCNT自身の抵抗と電源抵抗または整合負荷抵抗RGとから、ILは求められる。
【００２６】
次に、このILを数値的に評価した結果を示す。ILはスピン波の波長等を介してCNTの直径に依存する。そこで、直径をパラメータとしてIL-周波数特性を評価すると図１３が得られる。横軸に周波数、縦軸にILをとる。YIG２の厚みを10nm、CNT1in,1outの長さを1μmとしてCNT1in,1outはジグザグ形を仮定し、カイラリティを(n, 0)とした。また、金属的カイラリティにするため、ｎを3, 30, 45, 60, 90と３の倍数で変化させた。ここで、励振する電子波の分布が周方向に関して均一であると仮定した。図１３から、ｎ＝３をのぞいてｎによって周波数可変なバンドパス特性がえられた。このことからＴＨｚ帯域のバンドパスフィルタなどの信号処理デバイスの可能性が示された。ｎが大きくなると直径が大きくなるので励振検出されるスピン波波長が長くなり、バンドパス特性の中心周波数が低くなる。
【００２７】
[高周波信号処理装置]
以上から、上述のスピン波励振・検出装置をＢＰＦフィルタ等の高周波信号処理装置に応用できることがわかる。言い換えれば、CNTが高周波信号処理装置のスピン波励振用のナノ電極に適用可能であることが判る。高周波信号処理装置の主な構成として、図９、図１０、図１２に示したものと同様な構成を用いることができる。
上述のスピン波励振・検出装置を高周波信号処理装置の一つであるＢＰＦフィルタに応用した場合、図１３のIL-周波数特性から求めたＢＰＦフィルタの中心周波数f0  及び３ｄB帯域幅BW並びにBW/ f0 とｎの特性を図１４に示す。
n=24で特性が現れはじめ、このときの中心周波数が5.2THzと最も高い通過中心周波数になり、n=4５で最大帯域幅になった。このことから、ｆ0、BWがカイラリティでコントロールできる可能性がある。
【００２８】
[CNT構造評価装置]
また、上述のスピン波励振・検出装置の応用の検証において、カイラリティ(n, 0)の場合について示したが、任意のカイラリティ(n, m)の場合についても同様な解析可能であるので、任意のカイラリティーのCNTのカイラリティー弁別が実現できると考えられる。
【００２９】
CNTに電流を励振する方法を制御すると、周方向の電流密度分布を変えることができ、この制御により、CNTのカイラリティーに関する情報をより詳しく読むことができると考えられる。その結果、CNTが弁別でき、CNT構造評価装置を得ることができる。
【００３０】
上述のスピン波励振・検出装置のCNT構造評価装置への応用の可能性を検証する。
上記図１０乃至図１３を参照した上述の説明と同様の方法で、図１５に示す各種CNTの構造パラメータを以下のように変化させた。
図１５中、
（１）は、CNTが単層で直径を変化させた場合である。直径の変化は次のような範囲と条件で行った。
直径変化： n=150〜240,  mx=1,  my=1,  L=1,  N=500×150/n
（２）は、CNTが多層で、層数を変化させた場合である。層数の変化は次のような範囲と条件で行った。
層数変化： L=1〜4,  n=150,120,90,60=nmin,  mx=my=1,  N=500×150/ nmin
（３）は、横方向のCNTの本数を変化させた場合である。横方向の本数の変化は次のような範囲と条件で行った。
横方向本数変化： my=1〜250,  mx=1, L=4, n=150,120,90,60=nmin, N=500×150/nmin
(４）は、縦方向のCNTの本数を変化させた場合である。縦方向の本数の変化は次のような範囲と条件で行った。
縦方向本数変化： mx=1〜250,  my=1, L=4, n=150,120,90,60=nmin, N=500×150/nmin
（５）は、縦方向及び横方向にCNTの本数を変化させた場合である。縦方向及び横方向の本数の変化は次のような範囲と条件で行った。
縦×横方向本数変化：mx,my =1〜250, L=4, n=150,120,90,60=nmin ,N=500×150/nmin
ただし、(n,0)はカイラリティ、LはCNTの層数、ｍx、ｍyはCNTのそれぞれ縦、横方向の本数、NはCNTの縦方向の解析分割数である。
【００３１】
CNTのカイラリティを測定するため、ILの周波数特性を測定した。前記パラメータ変化（１）についてILの周波数特性は図１６になり、この結果、1本のCNTの場合、ｎが大きくなるとILの周波数特性の中心周波数f0は低くなる結果になった。
前記パラメータ変化（２）についてILの周波数特性は図１７なり、多層にしたとき、f0のｎ依存性は、最外層のCNTの径より内側のCNTの径のほうが小さい結果になった。
前記パラメータ変化（３）についてILの周波数特性は図１８になり、横方向にCNTを並べた場合、4層CNT（n=150,,120,90,60）について250本並べたときに、本数が多くなるとある一定のIL−周波数特性の形になった。
前記パラメータ変化（４）についてILの周波数特性は図１９になり、縦方向にCNTを並べた場合、並べる本数が増えれば増えるほどf0が低くなった。
前記パラメータ変化（５）についてILの周波数特性は図２０になり、縦方向と横方向にCNTを並べた場合（バンドル状CNT）、並べる本数が増えれば増えるほどf0が低くなり、1×1〜3×3本でTHz帯になるのに比べて100×100本でマイクロ波帯に下がった。
【００３２】
以上から、この発明によって生じた特有な効果として次があげられる。
１．ｎとf0の相関から、カイラリティを測定できる。
２．横方向にCNTを並べた場合IL周波数特性の形から、バンドルCNTのカイラリティを平均値で測定できる。
３．バンドル状CNTの場合、本数をある程度増やすと、測定技術がまだ発展途上にあるTHｚ帯から、測定技術がある程度進んでいるGHｚ帯の測定技術を使ってカイラリティーを測定できる。
４．CNT  1本当たりの許容電流量に限界があるので、本数を増やすことで許容電流を大きくでき、発生させる磁界を多く取れるため、入力側CNTから出力側CNTへのスピン波の伝搬損失分を見越した大きさの高周波磁界を励振させることが可能にできる。
【００３３】
以上から、カイラリティを測定できることが可能であり、上述のスピン波励振・検出装置がCNT構造評価装置へ応用可能であることがわかる。特に、この装置によれば、CNTは単層１本に限らず、バンドルCNTのカイラリティを複数本、同時に測定することが可能である。尚、カイラリティが判ると、測定したCNTが金属であるのか、半導体であるのか、また，金属と半導体の特性が混在するのか等CNTの特性及び構造を弁別し、評価することができる。
【００３４】
具体的なCNTの構造評価装置の主な構成として、図９、図１０、図１２に示したものと同様な構成を用いることができる。
更に、図９、図１０、図１２に示したものは、スピン波の伝搬損失を解析では考慮していないが、実際にはスピン波を入力側CNTから出力側CNTへ伝搬させるためには、スピン波の伝搬損失分を見越した大きさの高周波磁界を励振させる必要がある。
図１２の解析モデルに示したように金属とCNTを接触させて伝導電流を流す構造に限らず、金属とCNTとが非接触な、例えば、放射電磁界発生器を備えて、図２１に示すように、THｚ帯の放射電磁界をCNTに当ててCNTに電流を発生させる構造も考えられる。
【００３５】
図２１は、例えば、THｚのスピン波を吸収するタイプで、THｚの放射源から放射されたTHｚの電磁波が、CNT１にあたり、伝搬するスピン波９に共鳴する周波数成分だけがフェライト２に吸収されて、それ以外は透過する。このような帯域除去特性は、出力スペクトルを測定することで得ることができる。このような測定系により、ＣＮＴ１と外部回路との結線を省略できるので、測定を高速化できる。
【００３６】
上記スピン波励振・検出装置を主な構成として有するCNT構造評価装置において、スピン波の波長からカイラリティを特定してCNTの物理的性質を評価することができる。具体的には、CNTに高周波電流を入力し、CNTを介してスピン波を励振・検出し、出力を測定すると、高周波スペクトルが観測される。このスペクトルからCNTの構造パラメータであるカイラリティを例えば、以下の手順で測定できる。この測定方法及び装置によれば、CNTは単層１本に限らず、バンドルCNTのカイラリティを複数本、同時に測定することができる。
１．実験によりフェライトを伝搬するスピン波の波長に関する標準的な分散曲線を予め作成しておく。
CNTの測定高周波スペクトルと、フェライトを伝搬するスピン波の波長に関する前記分散曲線からスピン波の波長を求める。
２．前記フェライトを伝搬するスピン波の波長からCNTの電流密度周方向分布周期を求める。これは、正の相関を持つことが他のデバイスの波の性質から予想されるため求めることができる。
３．前記CNTの電流密度周方向分布周期からカイラリティを特定する。
【００３７】
尚、本発明は、上記の好ましい実施形態例に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態例が他になされることができることは理解されよう。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
既に、産業界で多くの応用があるマイクロ波・ミリ波デバイスなどの微細構造高周波信号処理装置の電源へとして最適である。
また、現在産業界において、CNTは大量生産されているが、そのCNT構造についての弁別装置として最適である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】グラフェンシートの格子点を示す図
【図２】グラフェンシートの分散曲線を示す図
【図３】第1 ブリルアンゾーンを示す図
【図４】CNTの分散曲線を示す図
【図５】TM 法の解析モデルを示す図
【図６】電流−電圧特性（パラメータL）を示す図
【図７】CNT(3, 0) の抵抗− L 特性を示す図
【図８】電流密度周方向分布を示す図
【図９】スピン波励振・検出装置の一実施形態を示す図
【図１０】高周波信号処理装置の一実施形態を示す図
【図１１】スピン波の分散曲線を示す図
【図１２】高周波信号処理装置の解析モデルを示す図
【図１３】IL-周波数特性を評価する図
【図１４】中心周波数f0  及び３ｄB帯域幅BW並びにBW/ f0 とｎの特性を示す図
【図１５】各種CNTの構造パラメータを変化させた例を示す図
【図１６】直径を変化させた場合のILの周波数特性を示す図
【図１７】層数を変化させた場合のILの周波数特性を示す図
【図１８】横方向の本数を変化させた場合のILの周波数特性を示す図
【図１９】縦方向の本数を変化させた場合のILの周波数特性を示す図
【図２０】縦及び横方向の本数を変化させた場合のILの周波数特性を示す図
【図２１】スピン波励振・検出装置の他の一実施形態を示す図
【符号の説明】
【００４０】
１  ＣＮＴ、
２  フェライト、
３  電流、
４  磁界、
５   バイアス磁界
６  スピン、
７  波長
８  電源
９  スピン波
【図１】
2005181071.tif 000009
【図２】
2005181071.tif 000010
【図３】
2005181071.tif 000011
【図４】
2005181071.tif 000012
【図５】
2005181071.tif 000013
【図６】
2005181071.tif 000014
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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