2013 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ構造磁性フォトニック結晶を用いたコリニア体積磁気ホログラムメモリに関する研究
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23246060
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
リム パンボイ 豊橋技術科学大学, 国際教育センター, 准教授 (40502597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 光輝 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90159997)
高木 宏幸 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (40390463)
BARYSHEV Alexand 豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, テニュアトラック准教授 (70402667)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 磁気ホログラム / ホログラムメモリ / コリニアホログラム方式 / 電気・電子材料 / 磁性フォトニック結晶 / ガーネットメディア / 回折効率 / 多層膜構造 |
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| Research Abstract |
リライタピリティを有する高回折効率磁気媒体の形成を目的として、以下の研究を行った。
記録媒体に関する研究として、解析が容易な二光束干渉方式に対し、マルチフィジックス有限要素解析ツールのコムソルを用いた数値解析と多結晶ガーネット薄膜を用いた書き込み実験により、記録媒体の構造の検討を行った。前年度の結果より、回折効率向上のために大きなエネルギー密度で書き込んでも、膜表面付近の温度上昇が大きく、明瞭な磁気フリンジが形成できないことが明らかになった。そこで過剰の熱を逃がすための構造について検討した結果、光吸収の小さなアルミナ薄膜をガーネット膜内に挿入し多層膜構造とすることで、ガーネット単層膜に比べ、深く明瞭な磁気フリンジを形成することができ、2倍以上大きな回折効率が期待できることが計算により明らかになった。そこで実際に2層のアルミナを導入した多層膜構造を作製し、回折効率を実験で評価した結果、計算と同様、単層膜に比べ約2倍の回折効率が得られ、熱拡散の影響を低減する多層膜構造の有効性を示せた。
一方、薄膜試料と磁性フォトニック結晶(MPC)の組み合わせについても、同様に検討を進めた。その結果、入射角度の依存性を考慮することで、2ペアの誘電体ミラーで磁性ガーネット薄膜を挟んだMPCで、単層膜よりも約2倍大きな回折効率が得られることが計算および実験により明らかになった。このときMPCの磁性薄膜内で光が定在波となり、また熱吸収による膜厚方向の平均温度差も単層膜より小さくなるため、効果的に深い干渉縞が形成できることも計算結果よりわかった。そこで上述の2ペアのMPCにコリニア方式で像を書き込んだ結果、単層膜に比べ約2.5倍明るい明瞭な再生像が得られMPCの有効性が示された。今後、MPCにアルミナ多層膜構造を組み合わせることで、さらに回折効率の大きなリライタブル磁気媒体の実現が期待できる。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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