| 研究課題/領域番号 |
19K21959
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
岩本 敏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40359667)
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| 研究分担者 |
小林 伸聖 公益財団法人電磁材料研究所, その他部局等, 研究員(移行) (70205475)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 磁気光学効果 / ナノグラニュラー膜 / フォトニック結晶 / 導波路 / 非相反性 / ナノフォトニクス / トポロジカルフォトニクス / 光導波路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
アイソレータに代表される磁気光学材料を用いた非相反光デバイスは、光システムの不安定化を招く戻り光の抑制やスイッチング機能などの実現を可能にする重要な光学素子であり、集積フォトニクスやナノフォトニクスへの応用が期待されている。しかし、材料的制限によりその小型化と光回路への集積化は十分には進んでいない。本研究では、我が国で新たに開発された大きな磁気光学効果を示す強磁性ナノグラニュラー膜を用いて、光回路への集積化が可能な小型・高機能な非相反ナノフォトニックデバイスの創出に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
セラミックと微細な自生グラニュラーからなるナノグラニュラー膜（NG膜）は、光通信波長帯において大きな磁気光学効果を示すことが知られている。本研究では、NG膜のナノフォトニクス応用に必要となる、透明性の高いNG膜、高屈折率NG膜の開発に成功した。
また、フッ化物を母材とした高透明度NG膜を用いたフォトニック結晶導波路の特性を理論的に検討し、現状の材料特性で得られる性能を明らかにした。さらに、誘電率がゼロに近い値を持つ磁気光学材料を用いることにより、通信波長帯において広い波長範囲で動作し、構造揺らぎに強い一方向導波路デバイスが実現できる可能性があることを理論的に示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は、NG膜の磁気光学材料としての応用範囲を拡げるとともに、一方向性光導波路やそれを利用した小型アイソレータ、構造揺らぎがあっても安定に動作するレータなどへの応用が期待される。さらに、これらのデバイスは、超高密度・高機能な光回路、それを活用した光配線技術や光量子技術の高性能化の実現にも貢献し得るものでもある。
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