研究課題
若手研究
本研究は、光波長以下のナノ周期構造の反射現象を利用し、光と磁場の相互作用(磁気光学効果)増強することで、光学式磁場センサーの高感度化を目的とするものである。磁気光学効果を増強するため、ナノ周期構造における電磁界分布解析を行い、ナノ構造内の光状態と構造寸法の関係性を明らかにし、最適構造の設計を行った。電子線リソグラフィー法および電子ビーム蒸着法を用いて磁性体ナノ周期構造/誘電体ギャップ/磁性体を作製し、ナノ周期構造によって、磁性体単層膜の数倍程度大きな磁気光学効果が得られることを実証した。
光デバイス
本研究の成果は、ナノ周期構造中を利用することで、同じ材料においても光-磁場の相互作用を人工的に増強することができることを実証しており、デバイス性能が磁性体材料の物性で決まるという本質的な限界を克服する可能性を示した。また、本研究成果は、光集積回路等とも相性が良く、磁場センサーの高感度化だけにとどまらず、光波長切り替えや光アイソレーター等の全光集積回路の基盤技術への波及効果も期待できるため、その社会的な意義は大きい。
