2010 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Creation and control of spin current |
|---|
| Project/Area Number |
19048017
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
|---|
Principal Investigator |
清水 大雅 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 特任准教授 (50345170)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 義昭 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50183885)
|
|---|
| Keywords | スピントロニクス / 強磁性金属 / 光アイソレータ / 磁気光学効果 / 光エレクトロニクス |
|---|
| Research Abstract |
半導体光アイソレータは、強磁性金属の非相反性と不揮発性を半導体光エレクトロニクスに導入した光デバイスである。従来の光アイソレータとは異なり、半導体レーザと一体集積化が可能である点が特徴である。
平成21年度までにゼロ伝搬損失化を実現した半導体光アイソレータの消光比の改善に成功した。従来は、消光比が素子長に比例する非相反損失変化に基づく半導体光アイソレータを実現してきた。平成22年度は非相反位相変化に基づく光アイソレーションを実証した。非相反位相変化の偏光依存性を利用した非相反偏光回転現象を用いることによって、従来を大きく上回る18.3dBの消光比を実現した。さらに半導体光アイソレータに用いる強磁性金属をFeからFeCoに変え、半導体光アイソレータの層構造を改良することで、動作電流を低減することに成功した。
また、非相反ファブリペロー半導体レーザの高出力化に成功した。平成21年度までの半導体光増幅器構造を見直し、強磁性金属としてFeCo薄膜電極を採用した。モード利得の向上とFeCo薄膜においてFe薄膜より大きな磁気光学効果が得られたことにより、磁化反転に伴う43%の光出力変化と発振閾値電流の低減(素子長0.5mmで40mA)の非相反半導体レーザの実現に成功した。21年度以前に作製された非相反半導体レーザと比較して、発振閾値電流の半減に成功し、同等の消光比が得られた。
以上の研究成果は平成22年度に3件の査読付論文(英文)、3件の国際会議論文、2件の国内会議論文として発表した。また、本研究課題に関連して平成23年度に1件の査読付論文(英文)、3件の国際会議論文、1件の招待講演を含む5件の国内会議論文として発表した。
|
