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2004 Fiscal Year Annual Research Report

ナノスケールで構造を制御した高次元磁性フォトニック結晶の形成と線形・非線形光機能

Research Project

Project/Area Number 14205045
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

井上 光輝  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (90159997)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 内田 裕久  豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (30271000)
西村 一寛  豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (60343216)
高木 宏幸  豊田工業高等専門学校, 電気・電子システム工学科, 助手 (40390463)
Keywords磁性フォトニック結晶 / 非線形光学効果 / 1次元磁性フォトニック結晶 / 2次元磁性フォトニック結晶 / 3次元磁性フォトニック結晶 / 非線形磁気光学効果 / 第2次高調波
Research Abstract

(1)1次元磁性フォトニック結晶の形成とその線形・非線形磁気光学効果の測定
磁性体欠陥層を1層持つ1次元磁性フォトニック結晶を作製し,その線形および非線形磁気光学効果の測定を行なった.非線形光学効果において,大きな第2次高調波発生と第3次高調波発生を確認した.さらに新しい構造として,磁性体と誘電体の積層構造を持つ1次元磁性フォトニック結晶を作製した.フォトニック・バンドギャップのエッジ付近で位相整合が起るために第2高調波が発生し,その結果,前述の磁性フォトニック結晶よりも,大きなファラデー回転と大きな非線形縦カー効果の磁気コントラストが生じることを確認した.
(2)2次元磁性フォトニック結晶の形成
自己組織化した陽極酸化ポーラスアルミナテンプレートを用い,ガーネット前駆体であるゾルゲル液を細孔に充填し,それを加熱することによってガーネットの柱状構造を作製した.また,フォトリソグラフによってレジストが有無の2次元配列構造を形成し,それをArイオンスパッタによって,基板がむき出ている部分の結晶構造を壊した.その上で,液相エピタキシャル法によってガーネット薄膜を作製することで,結晶とアモルファスのガーネット2次元配列を作製した.
(3)3次元磁性フォトニック結晶の形成
微粒子沈降法によってオパール試料を作製し,3次元磁性フォトニック結晶を作製した.作製したオパールの底部に配列が乱れた部分があり,それを研磨することによって,フォトニック・バンドギャップの幅を狭くし,かつ深くすること,つまり高い周期構造を持つ部分を取り出すことができた.そのオパール試料に,共沈法および熱分解法によって,マグネタイト,テルビウムガリウムガーネット,Bi置換鉄イットリウムガーネットを充填し,3次元磁性フォトニック結晶を形成した.また,オパール試料に各種溶液を浸漬させて,透過率,およびファラデー回転の測定を行ない,溶液の屈折率と光学および磁気光学特性の測定を行った.

  • Research Products

    (6 results)

All 2004

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Ferrite Coating LATEX Spheres for Three-Dimensional Magneto-Photonic Crystal2004

    • Author(s)
      K.Nishimura, T.Kodama, K.Anno, A.Baryshev, H.Uchida, M.Inoue
    • Journal Title

      J.Magn.Magn.Mat. 272-276

      Pages: e1353-e1354

  • [Journal Article] Magnetization-Induced Second-Harmonic Generation in Magnetophotonic Crystals2004

    • Author(s)
      T.V.Murzina, R.V.Kapra, T.V.Dolgova, A.A.Fedyanin, O.A.Aktsipetrov, K.Nishimura, H.Uchida, M.Inoue
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 70

      Pages: 012407

  • [Journal Article] Opal Photonic Crystals Impregnated with Magnetite2004

    • Author(s)
      T.Kodama, K.Nishimura, A.Baryshev, H.Uchida, M.Inoue
    • Journal Title

      Phys.Stat.Sol.(b) 241

      Pages: 1597-1600

  • [Journal Article] Nonlinear Magneto-Optical Kerr Effect in Garnet Magnetophotonic Crystals2004

    • Author(s)
      T.V.Dolgova, A.A.Fedyanin, O.A.Aktsipetrov, K.Nishimura, H.Uchida, M.Inoue
    • Journal Title

      J.Appl.Phys. 95

      Pages: 7330-7332

  • [Journal Article] Three-Dimensional Magnetophotonic Crystals Based on Artificial Opals2004

    • Author(s)
      A.Baryshev, T.Kodama, K.Nishimura, H.Uchida, M.Inoue
    • Journal Title

      J.Appl.Phys. 95

      Pages: 7336-7338

  • [Journal Article] Nonlinear Magnetooptics in Magnetophotonic Crystals and Microcavities2004

    • Author(s)
      O.A.Aktsipetrov, T.V.Dolgova, A.A.Fedyanin, R.V.Kapra, T.V.Murzina, K.Nishimnra H.Uchida, M.Inoue
    • Journal Title

      Laser Physics 14

      Pages: 685-691

URL: 

Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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