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ナノメータ分極制御デバイスとコヒーレント検出

研究課題

研究課題/領域番号 11450139
研究種目

基盤研究(B)

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
研究機関静岡大学

研究代表者

皆方 誠  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (80174085)

研究分担者 符 徳勝  産業技術総合研究所, 中部センター, 研究員
石川 賢司  四日市大学, 総合政策学部, 教授 (50022140)
FU Desheng  National Institute of AIST Researcher
野村 卓志  静岡文化芸術大学, 情報学部, 助教授 (90172816)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
2001年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2000年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
1999年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
キーワード電子ビーム照射 / 電荷分布モデル / LiTaO3 / 調和組成 / 分極反転しきい値 / P-Eヒステリシスカーブ / クーロン相互作用 / ナノメータサイズ分極反転 / LiTaO_3 / 大容量高密度メモリ / LiNbO_3 / 核形成しきい値 / 広がりしきい値 / ガードリング
研究概要

本研究では、以下のような研究成果が得られた。
1)電子ビーム描画法による電荷分布の観察:結晶表面に蓄積した電荷分布と結晶に注入した電荷分布の様相をSEMを用いて測定することができた。これより「砂時計型電荷分布モデル」を証明できた。また、電荷分布形成機構の新たな知見を得た。
2)クーロン相互作用の定量化:コントロールリング(内径50μm、幅10μm)とその中央に描画した微小四角形パターン間に働くクーロン相互作用を定量的に検討した。まず、理論式を導出してから実験を行った。その結果、クーロン力一定の条件下では反転サイズがほぼ等しくなり、リング幅やドーズ量を変化させた場合にはクーロン力が大きくなり、計算から予想される定量的関係を満足することが証明できた。
3)FCE(Full Cover Electrode)法の実験的検討:提案した微小周期分極反転-FCE法を用いてパルス電界印加実験を行った。電極とレジスト直下の電界強度比E/ERが大きいほど分極反転は有利であること、周期4μmおよび1μm径の分極反転実験を試み良好な結果を得た。
4)AFMによるPZT薄膜の観察:(011)配向PZTを作製し、AFMを用いて100nm程度の分極反転を作製できた。コヒーレント検出測定を行い反転観察ができた。
5)超広帯域光変調器:2.8Vの駆動電圧で40Gbit/sの伝送速度をもつ超広帯域光変調器を世界で初めて開発した。変調帯域は50GHz、消光比25dB、20年間の安定寿命が見込める。共同開発中のNGK(株)が今後商品化を進める予定。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (51件)

  • [文献書誌] M.Minakata, et al.: "Observation of LiTaO3 Inverted Domains"Proceedings of Joint Int. Conf. on Advanced Science and Technology. 96-101 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Minakata, et al.: "A study on Electric Field Distribution Calculated by the SOR-method"Proceedings of Joint Int. Conf. on Advanced Science and Technology. 110-115 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Minakata, et al.: "High Efficiency SHG Blue Light Source by Using a Propagation-mode Control Method"Proceedings of Joint Int. Conf. on Advanced Science and Technology. 116-121 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 皆方 誠, 他: "固有モード制御高能率SHG青色光源に関する研究"静岡大学電子工学研究所研究報告. 34. 87-93 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 皆方 誠, 他: "SOR法による印加電界分布の計算に関する研究"静岡大学電子工学研究所研究報告. 34. 79-85 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 皆方 誠, 他: "高指数面NEA光電面の研究"静岡大学電子工学研究所研究報告. 34. 73-77 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 皆方 誠: "強誘電体の分極構造観察"応用物理. 69,5. 565-566 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ishikawa, et al.: "Size-induced phase transition in PbTiO3 nanocrystals : Raman scattering study"Phys. Rev.. B62,. 3125-3130 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Minakata, et al.: "Effect of Control-Ring on LiTaO3 Domain Inversion by Electron Beam Irradiation"Proceedings of Joint Int. Conf. on Advanced Science and Technology. 4. 253-256 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Minakata: "Recent Progress of QPM-SHG blue light source, 40GHz high speed optical modulator and Large capacity optical memories"Imperial College in London Electric Engineering Seminer 256. ZB1. 21-40 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 皆方 誠: "ナノメータ分極制御と応用光デバイス"平成12年度電気関係学会東海支部連合大会. S6-6. 14-15 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 皆方 誠, 他: "ナノメータ分極制御とその応用デバイス"平成12年度東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会論文集. Vol.5. 14-17 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.S.Fu, K.Ishikawa, M.Minakata, H.Suzuki: "Observation of Piezoelectric Relaxation in Ferroelectric Thin Films by Continuous Charge Integration"Jpn. j. Appl. Phys.. 40 Part 1 No.9B. 5683-5686 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.S.Fu, K.Ishikawa, M.Minakata, K.Kodaira, H.Suzuki: "Dielectric and Piezoelectric properties of Pb(Zr Ti)O 3-Pb(Mg Nb)O3 Multi-layer Thin Films"Ferroelectrics. 77,10. 1532-1534 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Minakata: "Active and Passive Optical Components for WDM Communication"SPIE SERIES. Vol.4532. 16-27 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.S.Fu, Y.Yoshimi, H.Suzuki, K.Ishikawa: "Dielectric and Piezoelectric, Ferroelectric, Piezoelectric Properties of Highly Oriented Pb(Zr Ti)O3 Thin Films"Proc. 1st Asian Meeting on Electroceramics. (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 皆方 誠: "40Gbps光変調器の現状と今後の動向"第3回光材料/応用技術研究会(光産業振興協会). (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.S.Fu, K.Ishikawa, M.Minakata, K.Kodaira, H.Suzuki: "Dielectric and Piezoelectric properties of Pb(Zr Ti)O3-Pb(Mg Nb)O3 Multi-layer Thin Films"10th Int. Meeting on Ferroelectricity. (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 皆方 誠: "光学材料ハンドブック,1.2電気光学効果・磁気光学効果"REALIZE INC.. 12 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 皆方 誠: "光学材料ハンドブック,4.1誘電体光変調器・光スイッチ"REALIZE INC.. 8 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Minakata: "Observation of LiTaO_3 Inverted Domains"Proceeding of Joint Int.l Conf. on Advanced Science and Technology. 96-101 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Minakata: "A Study on Electric Field Distribution Calculated by the SOR-method"Proceeding of Joint Int.l Conf. on Advanced Science and Technology. 110-115 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Minakata: "High Efficient SHG Blue Light Source by Using a Propagation-mode Control Method"Proceeding of Joint Int.l Conf. on Advanced Science and Technology. 116-121 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ishikawa: "Size-induced Phase Transition in PdTiO3 Nanocrystals : Raman Scattering Study"Phys. Rev. B. 3125-3130 (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Minakata: "Effect of Control-Ring on LiTaO_3 Domain Inversion by Electron Beam Irradiation"Proceeding of Joint International Conference on Advanced Science and Technology. 4. 253-256 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Minakata: "Recent Progress of QPM-SHG Blue Light Source, 40 GHz High Speed Optical Modulator and Large Capacity Optical Memories"Imperial College in London Electric Engineering Seminar. 256 ZB1. 21-40 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. S. Fu, K. Ishikawa, M. Minakata and H. Suzuki: "Observation of Piezoelectric Relaxation in Ferroelectric Thin Films by Continuous Charge Integration"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. 5683-5686 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. S. Fu, K. Ishikawa, M. Minakata, K. Kodaira and H. Suzuki: "Dielectric and Piezoelectric properties of Pd(ZrTi)O_<3-> Pb(MgNb)O_3 Multi-layer Thin Films"Ferroelectrics. 77, 10. 1532-1534 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Minakata: "Active and Passive Optical Components for WDM Communication"SPIE SERIES. 4532. 16-27 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. S. Fu, Y. Yoshimi, H. Suzuki and K. Ishikawa: "Dielectric and Piezoelectric, Ferroelectric, Piezoelectric Properties of Highly Oriented Pb(TrTi)O_3 Thin Fims"Proc. 1st Asian Meeting on Electroceramics. (in press).

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. S. Fu, K. Ishikawa, M. Minakata, K. Kodaira and H.Suzuki: "Dielectric and Piezoelectric Properties of Pd(ZrTi)O_<3->Pd(MgNb)O_3 Multi-layer Thin films"10th Int. Meeting on Ferroelectricity. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.S.Fu, K.Ishikawa, M.Minakata, H.Suzuki: "Observation of Piezoelectric Relaxation in Ferroelectric Thin Films by Continuous Charge Integration"Jpn.J.Appl.Phis.. 40 Part 1 No.9B. 5683-5686 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] D.S.Fu, K.Ishikawa, M.Minakata, K.Kodaira, H.Suzuki: "Dielectric and Piezoelectric properties of Pb(ZrTi)O3-Pb(MgNb)O3 Multi-layer Thin Films"Ferroelectrics. 77,10. 1532-1534 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Minakata: "Active and Passive Optical Components for WDM Communication"SPIE SERIES. Vol.4532. 16-27 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] D.S.Fu, Y.Yoshimi, H.Suzuki, K.Ishikawa: "Dielectric and Piezoelectric, Ferroelectric, Piezoelectric Properties of Highly Oriented Pb(ZrTi)O3 Thin Films"Proc.1st Asian Meeting on Electroceramics. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 皆方 誠: "40Gbps光変調器の現状と今後の動向"第3回光材料/応用技術研究会(光産業振興協会). (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] D.S.Fu, K.Ishikawa, M.Minakata, K.Kodaira, H.Suzuki: "Dielectric and Piezoelectric properties of Pb(ZrTi)O3-Pb(MgNb)O3 Multi-layer Thin Films"10th Int.Meeting on Ferroelectricity. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 皆方誠: "強誘電体体の分極構造観察"応用物理. 69,5. 565-566 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ishikawa: "Size-induced phase transition in PbTiO_3 nanocrystals : Raman scatttering study"Phys.Rev.. B62,. 3125-3130 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Minakata: "Effect of Control-Ring on LiTaO_3 Domain Inversion by Electron Beam Irradiation"Proceedings of Joint International Conference on Advanced Science and Technology. 4. 253-256 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Minakata: "Recent Progress of QPM-SHG blue light source, 40GHz high speed optical modulator and Large capacity optical memories"Imperial College in London Electric Engineering Seminer256. ZB1. 21-40 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 皆方誠: "ナノメータ分極制御と応用光デバイス"平成12年度電気関係学会東海支部連合大会. S6-6. 14-15 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 皆方誠: "ナノメータ分極制御とその応用デバイス"平成12年度東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会論文集. Vol.5. 14-17 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 皆方誠: "光学材料ハンドブック,1.2電気光学効果・磁気光学効果"REALIZE INC.. 60-71 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 皆方誠: "光学材料ハンドブック,4.1誘電体光変調器・光スイッチ"REALIZE INC.. 411-418 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Minakata: "Observation of LiTaO_3 Inverted Domains"Proceedings of Joint Intl.1 Conf.on Advanced Science and Technology. 96-101 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Minakata: "A Study on Electric Field Distribution Calculated by the SOR-method"Proceedings of Joint Intl.1 Conf.on Advanced Science and Technology. 110-115 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Minakata: "High Efficient SHG Blue Light Source by Using a Propagation-mode Control Method"Proceedings of Joint Intl.1 Conf.on Advanced Science and Technology. 116-121 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 皆方誠: "固有モード制御高能率SHG青色光源に関する研究"静岡大学電子工学研究所研究報告. 34(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 皆方誠: "SOR法による印加電界分布の計算に関する研究"静岡大学電子工学研究所研究報告. 34(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 皆方誠: "高指数面NEA公電面の研究"静岡大学電子工学研究所研究報告. 34(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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