| Project/Area Number |
22K18805
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
庄司 雄哉 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00447541)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 光メモリ / 磁気光学効果 / 光磁気変換 / 光デバイス |
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| Outline of Research at the Start |
光導波路を用いたソリッドステートの集積型光メモリを実現するために挑戦する課題は、異なる原理に基づく書き込みと読み込みの動作を両立することである。そのために以下の研究計画を実施する。
・書き込みと読み出しを両立するCoFeB記録層の設計と磁気特性向上
・書き込みと読み出しを両立する光導波路構造の作製
・光信号による書き込みと読み出しの連続動作による光メモリの実証
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、次世代の光信号処理ネットワークに向けて磁性体を用いた新しい光メモリの実現を目的とする。作製するデバイスの概要としては、再生層として機能する磁気光学ガーネットCe:YIG上にアモルファスSi導波路によってリング共振器や書き込み用の導波路を形成し、記録層となるCoFeBをリング導波路の一部に配置した構成となっている。
今年度は、リング共振器の外側に1セルの書き込み用の導波路と記録層を形成したデバイスを作製し、その動作特性を評価した。書き込み動作には、準備状態として外部磁場を適切に印加する必要があり、直流電流源をパソコン制御して電磁石からの外部磁場を精密に制御する機構を作製した。まず、外部磁場を少しずつ掃引しながらリング共振器の透過率変化を測定したところ、ある磁場での共振波長のシフトが観測され、Ce:YIGが磁化反転する磁場とCoFeBが磁化反転する磁場の違いが確認された。マイナスからプラスと、プラスからマイナスの掃引方向でヒステリシス的な非対称動作が測定された。しかし、想定よりもCoFeBの反転する磁場つまり保磁力が弱いことがわかった。次に、CoFeBが磁化反転する手前の磁場強度に設定し、書き込み光を入力することで磁化反転の検証を試みた。リング共振器の透過率変化を測定したところ、書き込み光を入力することで共振波長のシフトが確認できたが、書き込み光の入力を止めると元の共振波長に戻ってしまい、完全な磁化反転を得ることができなかった。
これらの検討結果について成果発表した学生が、電子情報通信学会ソサイエティ大会で学術奨励賞を受賞する評価を得た。
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Report
(2 results)
Research Products
(46 results)
