| 研究課題/領域番号 |
22K18989
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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30:応用物理工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
太田 泰友 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (90624528)
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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 (70205475)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | 磁気光学 / 非線形光学 / 透明酸化物 / 転写プリント法 / イプシロンニアゼロ光学 / トポロジカルフォトニクス / フォトニック結晶 / イプシロンニアゼロ材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、誘電率εがゼロ近傍に制御可能なEpsilon Near Zero材料を舞台に、磁気光学効果そのもの非線形応答の探求を行う。さらに、この新しい非線形磁気光学効果についてトポロジカルフォトニクスへの応用を検討し、新奇磁気光学デバイス創出に挑戦する。本研究は、 ともすればマイナーと見られていた非線形磁気光学効果を、デバイス技術へも応用可能なメジャーな効果へと変革し、非線形磁気光学の分野に新しい方向性をもたらすものである。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、特定の光波長で誘電率対角項の値がゼロに近づくイプシロンニアゼロ材料に着目し、同材料における線形・非線形の磁気光学効果を実験的に調べた。具体的な材料として酸化インジウムスズ(ITO)を選びその光学損失を低減することで、イプシロンニアゼロ波長やその近傍における磁気光学Faraday・Kerr回転の増強を観測した。また転写可能なITO薄膜の作製にも取り組み、GaAs光学薄膜との複合デバイスの作製も行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一般に光周波数領域では磁気光学効果は小さく、応用に向けた大きな課題となっていた。本研究で明らかにしたイプシロンニアゼロ材料における磁気光学相互作用の増大効果を活用することで、様々な非相反光デバイスの開発へつながる可能性がある。また、併せて開発された転写可能なITO薄膜を活用することで、イプシロンニアゼロ効果を導入した光デバイスの開発に新しい展開をもたらす可能性がある。
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