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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development and evaluation of magntooptical materials introducing nano structures

Research Project

Project/Area Number 26420277
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

内田 裕久  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30271000)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords磁気光学効果 / プラズモン共鳴 / Au粒子 / 磁性ガーネット / 周期配列 / FDTD計算
Outline of Annual Research Achievements

ナノ構造を材料に導入することによって,その材料が本来持っている機能をさらに高めることができる.周期的配列構造を持つ金ナノ粒子と磁性ガーネット(Au/Bi:YIG)複合構造体では,プラズモン共鳴が複数現れ,それぞれの共鳴波長でファラデー回転角が増大する.本研究では,このような複合構造体を作製し,それらの光学および磁気光学特性を明らかにすることを目的とする.
本研究の期間に実験結果とシミュレーションにより光学応答について考察を進めた.実験結果では,つまり複数のプラズモン共鳴が現れ,粒子のサイズと周期によって変化した.Au粒子の周期が250nmの場合,粒径が大きくなるとともにプラズモン共鳴波長が長波長へシフトした.シミュレーションによっても,この現象は再現された.また粒径120nmではプラズモン共鳴が660nmと730nmに現れるが,粒径が大きくなると2つの共鳴が重なることで,大きな光吸収が起こることが分かった.Au粒子では分極が生じるが,短波長側の共鳴では,極数が多い多重分極が現れ,極数と波長に関係があることが分かった.
複合構造体の光学像を観察するため,無開口プローブを用いる近接場光学顕微鏡(SNOM)の開発を行った.開口光ファイバープローブでは100nm以下の分解能を得るのが難しかったため,無開口プローブを用いる方式のSNOMを開発した.電解研磨によるW探針を水晶振動子に取り付けて使用する方式,AFMカンチレバーの先の探針をチューニングフォークに取り付ける方式などについて検討した.

  • Research Products

    (28 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] モスクワ大学(ロシア連邦)

    • Country Name
      RUSSIA FEDERATION
    • Counterpart Institution
      モスクワ大学
    • # of Other Institutions
      1
  • [Journal Article] 薄膜イットリウム鉄ガーネット導波路のスピン波伝搬特性2017

    • Author(s)
      坂野瑛彦,後藤太一,吉本拓矢,金澤直輝,島田馨,高木宏幸,中村雄一,内田裕久, ロスキャロライン,井上光輝
    • Journal Title

      電気学会マグネティックス研究会

      Volume: MAG-17-37 Pages: 45-48

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 反強磁性的層間結合を有するCo/Ru多層膜のマグネトリフラクティブ効果2016

    • Author(s)
      佐藤春彦,斉藤伸,水野翔太,赤羽浩一,内田裕久
    • Journal Title

      電気学会論文誌A

      Volume: 136 Pages: 174-179

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic domains driving a Q-switched laser2016

    • Author(s)
      Ryohei Morimoto, Taichi Goto, John Pritchard, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura, Pang Boey Lim, Hironaga Uchida, Mani Mina, Takunori Taira, Mitsuteru Inoue
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Pages: 38679-1-7

    • DOI

      10.1038/srep38679

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] セリウム置換イットリウム鉄ガーネットを用いた近赤外波長域用 磁性フォトニック結晶の形成に関する研究2016

    • Author(s)
      吉本拓矢,後藤太一,高木宏幸,中村雄一,内田裕久,井上光輝
    • Journal Title

      電子情報通信学会 電子部品・材料研究会

      Volume: ED2016-20 Pages: 35-38

  • [Journal Article] 磁性ガーネットを用いたコリニア磁気ホログラムにおける再生像改善2016

    • Author(s)
      中村雄一・高木宏幸・後藤太一・リム パンボイ・内田裕久・井上光輝
    • Journal Title

      電子情報通信学会 磁気記録・情報ストレージ研究会(MR)

      Volume: MR2016-18 Pages: 31-36

  • [Journal Article] 磁気光学空間光変調器のための有機金属分解法によるビスマス置換ネオジム鉄ガリウムカガーネットの作製2016

    • Author(s)
      倉橋秀之,中村和樹,後藤太一,高木宏幸,中村雄一,林攀梅,内田裕久,井上光輝
    • Journal Title

      電子情報通信学会 電子部品・材料研究会(CPM)

      Volume: CPM2016-24 Pages: 1-4

  • [Journal Article] Towards fabrication of multiferroic magneto-optic spatial light modulator with magnetostrictive nano-pillars embedded in piezoelectric matrix2016

    • Author(s)
      A. Elsukova, N. Akiyama, T. Goto, H. Takagi, Y. Nakamura, H. Uchida, M. Inoue
    • Journal Title

      電気学会マグネティックス研究会

      Volume: MAG-16-100 Pages: 33-36

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 磁気光学プラズモニック構造体における光学および磁気光学効果2016

    • Author(s)
      内田裕久,大木敬介,斉藤伸,Andrey A. Fedyanin,後藤太一,高木宏幸,中村雄一,リム パンボイ,井上光輝
    • Journal Title

      電気学会マグネティックス研究会

      Volume: MAG-16-101 Pages: 37-42

    • Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 前進体積波モードのスピン波制御のためのマグニック結晶を導入した導波路の設計2016

    • Author(s)
      島田馨,後藤太一,金澤直輝,リムポンバイ,高木宏幸,中村雄一,内田裕久,井上光輝
    • Journal Title

      電気学会マグネティックス研究会

      Volume: MAG-16-102 Pages: 43-48

  • [Journal Article] スピン波演算器実現にむけた薄膜イットリウム鉄ガーネットを用いたスピン波励起(Ⅱ)2016

    • Author(s)
      坂野瑛彦,後藤太一,金澤直輝,リムポンバイ,高木宏幸,中村雄一,内田裕久,井上光輝
    • Journal Title

      電気学会マグネティックス研究会

      Volume: MAG-16-103 Pages: 49-54

  • [Journal Article] 3次元磁気光学空間光変調器の多階調表示に関する研究2016

    • Author(s)
      山崎和樹,中村和樹,高木宏幸,後藤太一,林 攀梅,内田裕久,井上光輝
    • Journal Title

      電子情報通信学会 電子部品・材料研究会(CPM)

      Volume: CPM2016-74 Pages: 65-68

  • [Journal Article] 前進体積波モードのスピン波を用いた位相干渉演算器の開発(Ⅲ)2016

    • Author(s)
      吉本拓矢,後藤太一,坂野瑛彦,金澤直輝,島田馨,高木宏幸,中村雄一,内田裕久,井上光輝
    • Journal Title

      電気学会マグネティックス研究会

      Volume: MAG-16-231 Pages: 51-55

  • [Presentation] 磁気ドメインを利用した薄膜Qスイッチレーザーの開発2017

    • Author(s)
      後藤 太一,森本 凌平,プリチャード ジョン,高木 宏幸,中村 雄一,リム パンボイ,内田 裕久,ミナ マニ,平等 拓範,井上 光輝
    • Organizer
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2017-03-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Magneto-optic Three-dimensional Holographic Display Composed of Artificial Magnetic Lattice2016

    • Author(s)
      Hiroyuki Takagi, Shoki Sakai, Kazuki Nakamra,Taichi Goto, PangBoey Lim, Hironaga Uchida, and Mitsuteru Inoue
    • Organizer
      IWH2016
    • Place of Presentation
      Tunghai University, Taichung City, 台湾
    • Year and Date
      2016-11-12
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A three-input spin wave interferometer using yttrium iron garnet2016

    • Author(s)
      N. Kanazawa, T. Goto, K. Sekiguch, A.B. Granovsky, C.A. Ross, H. Takagi , Y. Nakamura , H. Uchida and M. Inoue
    • Organizer
      MMM2016
    • Place of Presentation
      New Orleans Marriott Hotel, Lousiana, USA
    • Year and Date
      2016-11-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Three-dimensional magneto-optic spatial light modulator with artificial magnetic lattice2016

    • Author(s)
      H. Takagi , K. Nakamura, T. Goto, Y. Nakamura, P. Lim , H. Uchida and M. Inoue
    • Organizer
      MMM2016
    • Place of Presentation
      New Orleans Marriott Hotel, Lousiana, USA
    • Year and Date
      2016-11-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Error-free reconstruction through the improvement of collinear optical system for magnetic hologram memory2016

    • Author(s)
      Yuichi Nakamura, Hiroyuki Takagi, Lim Pang Boey, Taichi Goto, Hironaga Uchida, Mitsuteru Inoue
    • Organizer
      International Symposium on Optical Memory 2016 (ISOM'16)
    • Place of Presentation
      Kyoto Research Park, Kyoto
    • Year and Date
      2016-10-17
  • [Presentation] Development of recording media with artificail magnetic lattces for magnetic hologram memory2016

    • Author(s)
      Yuichi Nakamura, Hiroyuki Takagi, Taichi Goto, Pang Boey Lim, Hironaga Uchida, and Mitsuteru Inoue
    • Organizer
      EMN Meeting on Photonics 2016
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Ibaraki
    • Year and Date
      2016-09-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] イットリウム鉄ガーネットを用いたΨ型スピン波位相干渉器の作製2016

    • Author(s)
      金澤直輝,後藤太一,高木宏幸,中村 雄一,ロス キャロライン,グラノフスキー アレクサンダー,関口康爾,内田裕久,井上光輝
    • Organizer
      2016 応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ, 新潟県新潟市
    • Year and Date
      2016-09-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] a-TbFe/BiDyAl:YIG積層構造を用いた磁気光学3次元ディスプレイの高効率化2016

    • Author(s)
      中村和樹,後藤 太一,高木 宏幸,中村 雄一,林 攀梅,内田 裕久,井上 光輝
    • Organizer
      第40回 日本磁気学会 学術講演会
    • Place of Presentation
      金沢大
    • Year and Date
      2016-09-08
  • [Presentation] 高耐熱ブラッグミラーを用いた近赤外波長域用磁性フォトニック結晶の作製2016

    • Author(s)
      吉本拓矢,後藤太一,高木宏幸,中村雄一,内田裕久,井上光輝
    • Organizer
      第40回 日本磁気学会 学術講演会
    • Place of Presentation
      金沢大
    • Year and Date
      2016-09-08
  • [Presentation] 広角用磁性フォトニック結晶の開発と3次元ディスプレイへの応用2016

    • Author(s)
      酒井将生,中村和樹,後藤太一, 高木宏幸,中村雄一,林攀梅,内田裕久,井上光輝
    • Organizer
      電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      九州工大
    • Year and Date
      2016-09-05
  • [Presentation] Optical and Magneto-Optical Properties in Bi:YIG/Au Plasmonic Composite Structures2016

    • Author(s)
      H. Uchida, K. Ooki, S. Saito, T. Goto, H. Takagi, Y. Nakamura, P. B. Lim and M. Inoue
    • Organizer
      Baikal International Conference
    • Place of Presentation
      Listvyanka, Russia
    • Year and Date
      2016-08-23
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Artificial Magnetic Lattices and Their Optical and High Frequency Applications2016

    • Author(s)
      M. Inoue, Y. Nakamura, H. Takagi, T. Goto, P. B. Lim and H. Uchida
    • Organizer
      第40回 日本磁気学会 学術講演会 シンポジウム
    • Place of Presentation
      金沢大
    • Year and Date
      2016-08-06
  • [Presentation] 磁気工学プラズモニック構造体における磁気光学効果2016

    • Author(s)
      内田裕久
    • Organizer
      第17回 九州・山口・沖縄磁気セミナー
    • Place of Presentation
      久米島町,イーフ情報プラザ
    • Year and Date
      2016-05-29
    • Invited
  • [Book] 磁気便覧, 5.4.5 機能素子2016

    • Author(s)
      内田裕久,井上光輝
    • Total Pages
      11
    • Publisher
      丸善出版
  • [Remarks] スピン・エレクトロニクスグループ

    • URL

      http://www.spin.ee.tut.ac.jp/

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-16  

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