2008 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ構造高次元磁性フォトニック結晶の形成とスピン依存線形・非線形光機能
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17106004
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
井上 光輝 Toyohashi University of Technology, 工学部, 教授 (90159997)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 裕久 豊橋技術科学大学, 研究基盤センター, 准教授 (30271000)
BARYSHEV ALEXANDER 豊橋技術科学大学, 工学部, 准教授 (70402667)
金 周映 豊橋技術科学大学, 研究基盤センター, 助教 (20409048)
西村 一寛 鈴鹿工業高等専門学校, 電気・電子工学科, 講師 (60343216)
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| Keywords | 磁性フォトニック結 / 磁気光学効果 / 3次元構造 / 2次元構造 / プラズモン共鳴 / スピン波 / 局在モード |
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| Research Abstract |
本研究は,2次元・3次元ナノスケール構造を人為的に形成した磁性構造体を形成し,そのスピン依存線形・非線形光学特性を総合的に解明することで,スピン制御可能な新たな光材料の創製と,そのマイクロ光磁気デバイスへの基礎的性質を探求しようとするものである.以下にH20年度の成果の概略を述べる.
1.2次元磁性フォトニック結晶:電子線リソグラフィによって石英基板上にフォトレジストの線状1次元周期パターンを作製し,その上にSiO_2と磁性ガーネット(Bi:YIG)を7対積層することで,断面が波状の構造体を作製した.この試料では,積層構造の1次元磁性フォトニック結晶のフォトニックバンドギャップ(PBG)よりも,短波長側に新たに構造に起因したPBGが現れ,そこでファラデー回転角を4倍増大させることができた.
2.3次元磁性フォトニック結晶:シリカ球のオパールテンプレートの上にイオンビームスパッタ法でBi:YIGを成膜することで,シリカ球の上にキャップ状に堆積する構造を作製した.この構造では,Bi:YIG単層膜よりも4倍増大した極カー回転角が得られた.
3.プラズモニック磁気光学材料:Au粒子とBi:YIG複合膜の形成では,これまでのAu粒子を1回の薄膜加熱で形成する方法を改善し,処理を繰返してAu粒子を形成する方法を用いた.5nmのAu薄膜を1000℃加熱する処理を5回繰返すことによって,粒子の密度を高めることができた.この試料では,ファラデー回転角を0.94°まで増大させることができた(Bi:YIG単層膜の15倍増大).
4.1次元マグニック結晶:YIG基板の上に線幅300nmのCu線を周期400nmで10個配列した構造を作製することによって,GHz帯において,スピン波バンドギャップを形成させ,さらに欠陥を設けることによって,局在モードを発現させることができた.
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[Journal Article] Magnetophotonic Materials and Their Applications2008
Author(s)
M. INOUE, A. V. BARYSHEV, A. B, KHANIKAEV, M. E. DOKUKIN, K. K. CHUNG, J. HEO, H. TAKAGI, H. UCHIDA, P. B. LIM, J. KIM
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Journal Title
IEICE Trans. Electron. (電子情報通信学会誌英文論文誌) Vol. E91-C
Pages: 1630-1638
Peer Reviewed
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[Presentation] Low Noise Recording Material for Collinear HDS2008
Author(s)
R. Arai, N. Morishita, C. Katahira, J. Ikeda, Y. Takatani, S. Yumoto, K. Yokouchi, Y. Tanaka, Y. Hayashi, P. B. Lim, M. Inoue
Organizer
IWHM2008
Place of Presentation
伊良湖がーデンホテ(愛知県田原市)
Year and Date
2008-10-21
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[Presentation] Shelf and Archival stability of Holographic Recording Material2008
Author(s)
Y. Takatani, S. Yumoto, K. Yokouchi, Y. Tanaka, R. Arai, N. Morishita, J. Ikeda, M. Igarashi, Y. Hayashi, P. B. Lim, M. Inoue
Organizer
IWHM2008
Place of Presentation
伊良湖がーデンホテル (愛知県田原市)
Year and Date
2008-10-21
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[Presentation] Nano-magnetophotonics2008
Author(s)
R. Fujikawa, A. V. Baryshev, M. Inoue
Organizer
Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2008)
Place of Presentation
Cambridge USA
Year and Date
2008-07-03
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