磁気弾性表面波ソリトンの生成と高分解能光スペクトロスコピィによる伝搬特性の研究

• 研究課題/領域番号: 08650404
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・機器工学
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: KAVALEROV Vadim 豊橋技術科学大学, 工学部, 講師 (60262961)
• 研究分担者: 井上 光輝 豊橋技術科学大学, 技術開発センター, 助教授 (90159997)
• 研究期間 (年度): 1996
• 研究課題ステータス: 完了 (1996年度)
• 配分額: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1996年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: 磁気弾性表面波 / ソリトン / 光サンプリング法 / ラマン・ナス回折 / ナイフ・エッジ法 / 圧電単結晶 / クノイダル波動

研究概要

磁気弾性表面波でソリトンを生成し,磁界印加によってソリトン特性を制御可能なデジタル対応の弾性表面波デバイスへの応用を終局的目的に据えて研究を行った.ソリトンの実験的研究には波動の精密測定が不可欠であり,これまで光源にHe-Neレーザを用いてRaman-Nath回折を利用したレーザ・プローブによって弾性表面波振幅を0.05Åの高精度で計測できるシステムを作製した.しかし回折を用いているため照射スポットを大きくせねばならず空間分解能が低く,また連続光のため時間分解能も低く波形形状の再生には不十分であった.本研究では光源にレーザ・ダイオードを1GHzで変調しパルス光にし,ナイフエッジ法によって1μmの高空間分解能と数psの高時間分解能をもち,かつ回折法と同等の波動振幅を検出するシステムを完成させた.これによって弾性表面波の局所的波形を再生できるようになった(International Topical Meeting on Microwave Photonics,Dec.1996)および詳細はJournal of Applied Physicsに投稿中である.
本題の磁気弾性表面波ソリトン媒体には高周波駆動のため磁性合金は損失が大きく適さない.われわれは大きな非線型ピエゾ磁気を示す弱強磁性酸化物に注目している.現在ヘマタイト(α-Fe_2O_3)単結晶板を用いた弾性表面波素子の作製を行っており,上述の計測システムによって磁気弾性波ソリトンの研究を行う.

研究成果

• [文献書誌] V.Kavalerov et al.: "Experimental Studies on Nonlinear Surface Acoustic Waves for Solitons" Japanese Journal of Applied Physics. 34・5B. 2653-2659 (1995)
• [文献書誌] 松木淳也,他: "アモルファスFeB/SiN(SiOx)多層スパッタ膜のLove型磁気表面弾性波" 日本応用磁気学会誌. 20・2. 201-204 (1996)
• [文献書誌] V.Kavalerov et al.: "Experimental study of SAW harmonic generation for solitons" PHYSICA B. 219&20. 720-722 (1996)
• [文献書誌] V.Kavalerov et al.: "Phase-Sensitive Optical Probe for Surface Acoustic Wave Soliton Investigation" Japanese Journal of Applied Physics. 35・5B. 3070-3074 (1996)
• [文献書誌] V.Kavalerov et al.: "Optical Probing of Nonlinear SAW Waveform" Proceedings of International Symposium on Ultrasonics. (in Print). (1996)
• [文献書誌] V.Kavalerov et al.: "Observation of SAW solitons with an optical sampling probe" Technical Degest International Topical Meeting on Microwave Photonics. 181-184 (1996)