高い性能指数を持つ磁性フォトニック結晶の開発と3次元ディスプレイへの応用

• 研究課題/領域番号: 25820124
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 高木 宏幸 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40390463)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 電気・電子材料 / 磁性フォトニック結晶

研究成果の概要

本研究は，リアルな3D画像を再現する広視野フルパララックス電子ホログラフィディスプレイの実現を目的とするものである．このために，透光性磁気光学膜および磁性フォトニック結晶(MPC)技術を利用することで，4階調以上の表示ができ，回折効率が金属磁性膜を用いた場合の2,000倍以上に達する新規の3Dディスプレイ表示磁性材料を開発した．また併せて，当該表示材料を用いたプロトタイプの3Dディスプレイを構築した．

研究成果

• [国際共同研究] MIT(米国)
• [雑誌論文] Improvement of diffraction efficiency of three-dimensional magneto-optic spatial light modulator with magnetophotonic crystal (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Nakamura, Hiroyuki Takagi, Taichi Goto, Pang Boey Lim, Hideyoshi. Horimai, Hiroshi. Yoshikawa, Michael V. Bove, and Mitsuteru Inoue
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 108 号: 2 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1063/1.4939448
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fabrication and Characterization of Titanium Dioxide-Cellulose Composite and Its Urea Biosensing Behavior (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, K. Nakamura, S. Tsuda, T. Goto, P. B. Lim, M. Inoue
  • 雑誌名: Sensors and Materials 巻: 27 ページ: 1
  • DOI: 10.18494/SAM.2015.1137
  • ISSN: 0914-4935, 2435-0869
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Colorized Magneto-optic Three Dimensional Display Using Optical Space Division Method (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, K. Nakamura, K. Kudo, T. Goto, P. B. Lim, M. Inoue
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: 39 号: 2 ページ: 44-47
  • DOI: 10.3379/msjmag.1503R003
  • NAID: 130004951240
  • ISSN: 1882-2924, 1882-2932
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Colorization of magnetic hologram images with optical space division method (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, K. Kudo, T. Goto, H. Takagi, P. B. Lim, M. Inoue
  • 雑誌名: Magnetics, IEEE Transaction on 巻: 50 号: 11 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1109/tmag.2014.2330253
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High-Spatial Resolustion and High-Contrast Magneto-optical Imaging By Magnetophotonic Crystals (2014)
  • 著者名/発表者名: R.Hashimoto, H.Takagi, T.Yonezawa, K.Sakaguchi, and M.Inoue
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: Vol.115 号: 17
  • DOI: 10.1063/1.4866702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magneto-optic spatial light modulator with submicron-size magnetic pixels for wide-viewing-angle holographic displays (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, K. Nakamura, T. Goto, P. B. Lim, M. Inoue
  • 雑誌名: Optics letters 巻: in press
  • 査読あり
• [学会発表] Colorization three dimensional holographic display composed of multi-cavity magneto-photonic crystal (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Kudo, K. Nakamura, S. Sakai, T. Goto, H. Takagi, Pang Boey and M. Inoue
  • 学会等名: MMM/INTERMAG 2016 Joint Conf.
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2016-01-13
  • 国際学会
• [学会発表] THREE DIMENSIONAL DISPLAY COMPOSED OF MULTI-CAVITY MAGNETOPHOTONIC CRYSTAL FOR COLOR IMAGES (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, K. Kudo, K. Nakamura, T. Goto, P. B. Lim, M. Inoue
  • 学会等名: MORIS2015
  • 発表場所: Penang, Malaysia
  • 年月日: 2015-11-30
  • 国際学会
• [学会発表] 磁気光学3次元ディスプレイのための磁性フォトニック結晶の角度依存性の改善 (2015)
  • 著者名/発表者名: 酒井将生，工藤慧，中村和樹，後藤太一，高木宏幸，林攀梅，井上光輝
  • 学会等名: 電子情報通信学会 CPM研究
  • 発表場所: 長岡
  • 年月日: 2015-11-07
• [学会発表] 磁気光学3次元ディスプレイの書き込みエネルギーの低減および回折効率の向上 (2015)
  • 著者名/発表者名: 根本亜紀，山崎和樹，津田宗太郎，工藤慧，中村和樹，後藤太一，高木宏幸，林攀梅，井上光輝
  • 学会等名: 電子情報通信学会 CPM研究会
  • 発表場所: 長岡
  • 年月日: 2015-11-07
• [学会発表] 磁気光学ホログラフィックディスプレイ (2015)
  • 著者名/発表者名: 高木宏幸，後藤太一，中村雄一，Lim Pang Boey，井上光輝
  • 学会等名: Optics and Photonics Japan2015
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 2015-10-28
• [学会発表] 人工磁気格子を用いた磁気光学3次元ディスプレイに関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 津田宗太郎，中村和樹，高木宏幸，後藤太一，林 攀梅，井上光輝
  • 学会等名: 平成27年電気学会 基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] 磁気光学3次元ディスプレイのカラー化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 工藤 慧，中村和樹，酒井将生，後藤太一，高木宏幸，林 攀梅，井上光輝
  • 学会等名: 平成27年電気学会 基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] カラー用磁性フォトニック結晶の設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 工藤慧，中村和樹，酒井将生，後藤太一，高木宏幸，林攀梅，井上光輝
  • 学会等名: 第39回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] Study on magneto-optic three dimensional display composed of magnetophotonic crystal (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, H. Takagi, T. Goto, P. B. Lim, and M. Inoue
  • 学会等名: META'15
  • 発表場所: NYC, USA
  • 年月日: 2015-08-06
  • 国際学会
• [学会発表] 磁性フォトニック結晶の広角化に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 酒井将生，工藤慧，中村和樹，後藤太一，高木宏幸，林攀梅，井上光輝
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 長岡
  • 年月日: 2015-08-04
• [学会発表] Magneto-optic Holographic Display Using Magnetophotonic Crystals (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, K. Nakamura, T. Goto, Pang Boey Lim, M. Inoue
  • 学会等名: BIT's 1st Annual World Congress of Smart Materials2015
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 2015-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] Magneto-optic Three Dimensional Holographic Display using Tiling Optical Addressing Method (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, K. Nakamura, T. Goto, P. B. Lim, M. Inoue
  • 学会等名: International Conference of Global Network for Innovative Technology 2014
  • 発表場所: Malaysia
  • 年月日: 2014-12-15
• [学会発表] Colorization of Magneto-optic Three-dimensional Display Composed of Magnetic Garnet Films (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, K. Nakamura, K. Kudo, T. Goto, P. B. Lim, M. Inoue
  • 学会等名: 2014 Materials Research Society Fall Meetings & Exhibits
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2014-12-04
• [学会発表] Mangetophotonic Crystal for Magneto-Optic Three Dimensional Display with Optical Addressing Method (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, H. Takagi, T. Goto, P. B. Lim, M. Inoue
  • 学会等名: 2014 Materials Research Society Fall Meetings & Exhibits
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2014-12-03
• [学会発表] Modulation of Faraday rotation angle for gray-level MO-3DD (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, H. Takagi, T. Goto, P. B. Lim, M. Inoue
  • 学会等名: 59th Annual Magnetism ＆Magnetic Materials Conference
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2014-11-04
• [学会発表] Magneto‐optic Three‐dimensional Display Using Magnetic Lattice Structure (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, K. Nakamura, T. Goto, P. B. Lim, M. Inoue
  • 学会等名: The 3rd international Conference of Asian Union of Magnetics Societies
  • 発表場所: China
  • 年月日: 2014-10-31
• [学会発表] Optical properties of yttrium substituted Ta2O5 film for (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Hashimoto, T. Goto, H. Takagi, M. Inoue
  • 学会等名: The 3rd international Conference of Asian Union of Magnetics Societies
  • 発表場所: China
  • 年月日: 2014-10-30
• [学会発表] Fabrication of mangetophotonic crystal for estimation of defect (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Yonezawa, R. Hashimoto,H. Takagi, T. Goto, H. Endo, A. Nishimizu, M. Inoue
  • 学会等名: The 3rd international Conference of Asian Union of Magnetics Societies
  • 発表場所: China
  • 年月日: 2014-10-30
• [学会発表] Magneto‐optic three dimensional display for gray‐level holograms (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, H. Takagi, T. Goto, P. B. Lim, M. Inoue
  • 学会等名: The 3rd international Conference of Asian Union of Magnetics Societies
  • 発表場所: China
  • 年月日: 2014-10-29
• [学会発表] 磁気光学3 次元ディスプレイのカラー化に関する基礎研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高木宏幸，工藤 慧，中村和樹，後藤太一，Pang Boey Lim，井上光輝
  • 学会等名: 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 慶応大
  • 年月日: 2014-09-02
• [学会発表] 磁気光学3 次元ディスプレイによるグレーレベルホログラム表示の基礎研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村和樹，高木宏幸，後藤太一，林 攀梅，井上光輝
  • 学会等名: 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 慶応大
  • 年月日: 2014-09-02
• [学会発表] Magneto-optic Three-dimensional Display Using Magnetophotonic Crysta (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, K. Nakamura, K. Kudo, T. Goto, P. B. Lim, M. Inoue
  • 学会等名: 23rd congress International Commission for Optics
  • 発表場所: Spain
  • 年月日: 2014-08-26
  • 招待講演
• [学会発表] 磁性フォトニック結晶を用いた広視野角磁気光学3次元ディスプレイの光利用効率向上 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村和樹，後藤太一，高木宏幸，林 攀梅，井上光輝
  • 学会等名: 電気学会Ａ部門大会
  • 発表場所: 信州大
  • 年月日: 2014-08-21
• [学会発表] Colorization of Magneto-Optic Three Dimensional Display Uing Optical Space Division Method (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, K. Kudo, T. Goto, H. Takagi, P. B. Lim, M. Inoue
  • 学会等名: Moscow International Symposium on Magnetism 2014
  • 発表場所: Russia
  • 年月日: 2014-07-02
• [学会発表] Colorization of Magneto-optic Three Dimensional Display with Magnetic Garnet Films (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, K. Kudo, T. Goto, H. Takagi, P. B. Lim, M. Inoue
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference2014
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 2014-05-07
• [学会発表] Magnetic 3D display composed of magnetic garnet films with nano-scaled magnetic pixels
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, Y. Eto, K. Nakamura, M. Inoue
  • 学会等名: The 11th International Conference on Ferrites
  • 発表場所: Okinawa convention center, Okinawa, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Magnetophotonic microcavity for holographic three-dimensional display
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, Y. Eto, K. Nakamura, M. Inoue
  • 学会等名: Collaborative Conference on 3D Research 2013
  • 発表場所: Ramada Pizaz Jeju Hotel, Jeju, South Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Magneto-optical three-dimensional display with magnetic garnet thin films
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, K. Matsugami, H. Takagi, P. B. Lim and M. Inoue
  • 学会等名: IEEE the 2013 Summer Topicals meeting
  • 発表場所: Hilton Wailkoloa Village, Waikoloa Hawaii, USA
• [学会発表] Improvement of Brightness Using Magneto-photonic Crystal for Magneto-optical Three Dimensional Displays
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, K. Matsugami, T. Goto, H. Takagi, P. B. Lim and M. Inoue
  • 学会等名: The Irago Conference 2013
  • 発表場所: Irago Sea-Park &T Spa, Ｔａｈａｒａ, Japan
• [学会発表] High brightness magneto-optical three dimensional displays using magnetophotonic crystal
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, K. Matsugami, T. Goto, H. Takagi, P. B. Lim, M. Inoue
  • 学会等名: MORIS2013
  • 発表場所: OMIYA Sonic City，Utunomiya，Japan
• [学会発表] 磁性ガーネット膜を用いた磁気光学3次元ディスプレイの光利用効率改善
  • 著者名/発表者名: 中村和樹，松上一樹，高木宏幸，林攀梅，井上光輝
  • 学会等名: 電気学会 マグネティクス研究会
  • 発表場所: 大同大学，名古屋，日本
• [学会発表] 磁性ガーネット膜を用いた磁気光学3次元ディスプレイ
  • 著者名/発表者名: 中村和樹，松上一樹，高木宏幸，林攀梅，井上光輝
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学，札幌，日本
• [学会発表] 磁性フォトニック結晶を用いた磁気光学3次元ディスプレイの基礎特性
  • 著者名/発表者名: 中村和樹，高木宏幸，林攀梅，井上光輝
  • 学会等名: 日本電子材料技術協会第50回秋季講演大会
  • 発表場所: 日本セラミックス協会ビル，東京，日本
• [学会発表] 磁気光学3次元ディスプレイのための磁性フォトニック結晶の構造設計
  • 著者名/発表者名: 中村和樹，後藤太一，高木宏幸，林攀梅，井上光輝
  • 学会等名: IEEE Magnetics Society 名古屋支部若手研究会
  • 発表場所: 名古屋大学，名古屋，日本
• [学会発表] Magneto-optical imaging using magnetophotonic crystals
  • 著者名/発表者名: R. Hashimoto, T. Yonezawa, K. Sakaguchi, H. Takagi, M. Inoue
  • 学会等名: 58th Annual Conference on MMM
  • 発表場所: The Sheraton Denver Downtown Hotel, Denver, USA
• [学会発表] Magneto-optic three-dimensional display composed of magnetic garnet films
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, K. Nakamura, K. Matsugami, P. B. Lim, M. Inoue
  • 学会等名: 58th Annual Conference on MMM
  • 発表場所: The Sheraton Denver Downtown Hotel, Denver, USA
• [備考] 豊橋技科大 スピン・エレクトロニクスグループ
  • URL: http://www.spin.ee.tut.ac.jp/
• [備考] スピン・エレクトロニクスグループ
  • URL: http://www.spin.ee.tut.ac.jp/
• [備考] 豊橋技術科学大学スピンエレクトロニクスグループ
  • URL: http://www.spin.ee.tut.ac.jp/
• [産業財産権] 磁性ガーネットおよび磁性フォトニック結晶ならびにこれらを使用する三次元ホログラム表示用磁気光学空間光変調器 (2013)
  • 発明者名: 井上光輝，高木宏幸
  • 権利者名: 井上光輝，高木宏幸
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-084422
  • 出願年月日: 2013-04-13