| 研究課題/領域番号 |
16H04346
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
清水 大雅 東京農工大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50345170)
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| 研究分担者 |
Zayets Vadym 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (10357080)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 強磁性金属 / 磁気光学効果 / 表面プラズモンポラリトン / 光集積回路 / 光アイソレータ |
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| 研究成果の概要 |
シリコン基板上の強磁性金属表面プラズモンを利用する光アイソレータを開発した。実現の鍵となるデバイス構造(Al2O3/SiO2/Fe)、特性を明らかにした。性能指数を最大化(100 %)し伝搬損失を最小化(20分の1)することに成功した。
さらにシリコン細線導波路とプラズモン導波路の集積のためにリフトオフを使わない新しい作製技術を開発した。新しい作製技術によって低い結合損失を実現した。伝搬損失を最小化する作製プロセスを最適化し、ブリッジ構造をもつCo/TiO2/Siプラズモン導波路を結合したシリコン細線導波路の伝搬損失(0.9 dB)を実現した。
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| 自由記述の分野 |
光エレクトロニクス
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光アイソレータは半導体レーザへの反射戻り光を防ぎ、レーザの安定動作を実現するために必須の光デバイスである。これまで、光変調器、光合分波器等様々な光素子が半導体レーザと集積化されてきた。光アイソレータを実現するためには、強磁性金属がもたらす非相反効果が必須であり、強磁性金属を使った本研究のアプローチ、磁性ガーネットを使ったアプローチ等が取られてきた。一つの課題は半導体レーザと同等のサイズで実現し集積できるかどうかであり、本研究では、表面プラズモンポラリトンによって光を強磁性金属近くに伝搬させ、かつ伝搬損失を回避する手法を提案し、実証した。上記課題解決に資するものである。
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