Integrated optical memory with magnetic materials

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K18805
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Shoji Yuya 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00447541)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2024-03-31
• Keywords: 光メモリ / 光磁気記録 / 光導波路

Outline of Final Research Achievements

In this research, we developed a magneto-optical memory that can be integrated on a chip using optical waveguides. We proposed a structure in which an optical waveguide for data writing and a recording layer are placed around the outer periphery of a ring resonator that serves as a data readout circuit, and clarified its feasibility through simulation. By fabricating a prototype device with one cell in the recording layer and measuring the optical transmittance of the ring resonator while applying an external magnetic field, we confirmed that the magnetization information stored in the recording layer could be extracted as the intensity ratio of the read light.

Free Research Field

光エレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

光磁気記録を用いた光メモリはディスク型のストレージ（MOディスク）が存在するが、レンズ等の空間光学系を用いない集積可能な固定型の光磁気メモリとしては世界初の試みである。光信号を記録層の磁化として記録し、その磁化により発生した磁場で光読み出しを行う光メモリ動作を確認することに成功した。将来的な応用として、光通信のみでなく近年注目されている光コンピューティングにおいてデータを一時的に記憶する素子として応用が期待できる。