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2016 年度 実績報告書

ナノ構造の導入によって機能を高めた光磁気材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420277
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

内田 裕久  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30271000)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード磁気光学効果 / プラズモン共鳴 / Au粒子 / 磁性ガーネット / 周期配列 / FDTD計算
研究実績の概要

ナノ構造を材料に導入することによって,その材料が本来持っている機能をさらに高めることができる.周期的配列構造を持つ金ナノ粒子と磁性ガーネット(Au/Bi:YIG)複合構造体では,プラズモン共鳴が複数現れ,それぞれの共鳴波長でファラデー回転角が増大する.本研究では,このような複合構造体を作製し,それらの光学および磁気光学特性を明らかにすることを目的とする.
本研究の期間に実験結果とシミュレーションにより光学応答について考察を進めた.実験結果では,つまり複数のプラズモン共鳴が現れ,粒子のサイズと周期によって変化した.Au粒子の周期が250nmの場合,粒径が大きくなるとともにプラズモン共鳴波長が長波長へシフトした.シミュレーションによっても,この現象は再現された.また粒径120nmではプラズモン共鳴が660nmと730nmに現れるが,粒径が大きくなると2つの共鳴が重なることで,大きな光吸収が起こることが分かった.Au粒子では分極が生じるが,短波長側の共鳴では,極数が多い多重分極が現れ,極数と波長に関係があることが分かった.
複合構造体の光学像を観察するため,無開口プローブを用いる近接場光学顕微鏡(SNOM)の開発を行った.開口光ファイバープローブでは100nm以下の分解能を得るのが難しかったため,無開口プローブを用いる方式のSNOMを開発した.電解研磨によるW探針を水晶振動子に取り付けて使用する方式,AFMカンチレバーの先の探針をチューニングフォークに取り付ける方式などについて検討した.

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] モスクワ大学(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      モスクワ大学
    • 他の機関数
      1
  • [雑誌論文] 薄膜イットリウム鉄ガーネット導波路のスピン波伝搬特性2017

    • 著者名/発表者名
      坂野瑛彦,後藤太一,吉本拓矢,金澤直輝,島田馨,高木宏幸,中村雄一,内田裕久, ロスキャロライン,井上光輝
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会

      巻: MAG-17-37 ページ: 45-48

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 反強磁性的層間結合を有するCo/Ru多層膜のマグネトリフラクティブ効果2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤春彦,斉藤伸,水野翔太,赤羽浩一,内田裕久
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A

      巻: 136 ページ: 174-179

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic domains driving a Q-switched laser2016

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Morimoto, Taichi Goto, John Pritchard, Hiroyuki Takagi, Yuichi Nakamura, Pang Boey Lim, Hironaga Uchida, Mani Mina, Takunori Taira, Mitsuteru Inoue
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 38679-1-7

    • DOI

      10.1038/srep38679

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] セリウム置換イットリウム鉄ガーネットを用いた近赤外波長域用 磁性フォトニック結晶の形成に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      吉本拓矢,後藤太一,高木宏幸,中村雄一,内田裕久,井上光輝
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 電子部品・材料研究会

      巻: ED2016-20 ページ: 35-38

  • [雑誌論文] 磁性ガーネットを用いたコリニア磁気ホログラムにおける再生像改善2016

    • 著者名/発表者名
      中村雄一・高木宏幸・後藤太一・リム パンボイ・内田裕久・井上光輝
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 磁気記録・情報ストレージ研究会(MR)

      巻: MR2016-18 ページ: 31-36

  • [雑誌論文] 磁気光学空間光変調器のための有機金属分解法によるビスマス置換ネオジム鉄ガリウムカガーネットの作製2016

    • 著者名/発表者名
      倉橋秀之,中村和樹,後藤太一,高木宏幸,中村雄一,林攀梅,内田裕久,井上光輝
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 電子部品・材料研究会(CPM)

      巻: CPM2016-24 ページ: 1-4

  • [雑誌論文] Towards fabrication of multiferroic magneto-optic spatial light modulator with magnetostrictive nano-pillars embedded in piezoelectric matrix2016

    • 著者名/発表者名
      A. Elsukova, N. Akiyama, T. Goto, H. Takagi, Y. Nakamura, H. Uchida, M. Inoue
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会

      巻: MAG-16-100 ページ: 33-36

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 磁気光学プラズモニック構造体における光学および磁気光学効果2016

    • 著者名/発表者名
      内田裕久,大木敬介,斉藤伸,Andrey A. Fedyanin,後藤太一,高木宏幸,中村雄一,リム パンボイ,井上光輝
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会

      巻: MAG-16-101 ページ: 37-42

    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 前進体積波モードのスピン波制御のためのマグニック結晶を導入した導波路の設計2016

    • 著者名/発表者名
      島田馨,後藤太一,金澤直輝,リムポンバイ,高木宏幸,中村雄一,内田裕久,井上光輝
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会

      巻: MAG-16-102 ページ: 43-48

  • [雑誌論文] スピン波演算器実現にむけた薄膜イットリウム鉄ガーネットを用いたスピン波励起(Ⅱ)2016

    • 著者名/発表者名
      坂野瑛彦,後藤太一,金澤直輝,リムポンバイ,高木宏幸,中村雄一,内田裕久,井上光輝
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会

      巻: MAG-16-103 ページ: 49-54

  • [雑誌論文] 3次元磁気光学空間光変調器の多階調表示に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      山崎和樹,中村和樹,高木宏幸,後藤太一,林 攀梅,内田裕久,井上光輝
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 電子部品・材料研究会(CPM)

      巻: CPM2016-74 ページ: 65-68

  • [雑誌論文] 前進体積波モードのスピン波を用いた位相干渉演算器の開発(Ⅲ)2016

    • 著者名/発表者名
      吉本拓矢,後藤太一,坂野瑛彦,金澤直輝,島田馨,高木宏幸,中村雄一,内田裕久,井上光輝
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会

      巻: MAG-16-231 ページ: 51-55

  • [学会発表] 磁気ドメインを利用した薄膜Qスイッチレーザーの開発2017

    • 著者名/発表者名
      後藤 太一,森本 凌平,プリチャード ジョン,高木 宏幸,中村 雄一,リム パンボイ,内田 裕久,ミナ マニ,平等 拓範,井上 光輝
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Magneto-optic Three-dimensional Holographic Display Composed of Artificial Magnetic Lattice2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takagi, Shoki Sakai, Kazuki Nakamra,Taichi Goto, PangBoey Lim, Hironaga Uchida, and Mitsuteru Inoue
    • 学会等名
      IWH2016
    • 発表場所
      Tunghai University, Taichung City, 台湾
    • 年月日
      2016-11-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A three-input spin wave interferometer using yttrium iron garnet2016

    • 著者名/発表者名
      N. Kanazawa, T. Goto, K. Sekiguch, A.B. Granovsky, C.A. Ross, H. Takagi , Y. Nakamura , H. Uchida and M. Inoue
    • 学会等名
      MMM2016
    • 発表場所
      New Orleans Marriott Hotel, Lousiana, USA
    • 年月日
      2016-11-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-dimensional magneto-optic spatial light modulator with artificial magnetic lattice2016

    • 著者名/発表者名
      H. Takagi , K. Nakamura, T. Goto, Y. Nakamura, P. Lim , H. Uchida and M. Inoue
    • 学会等名
      MMM2016
    • 発表場所
      New Orleans Marriott Hotel, Lousiana, USA
    • 年月日
      2016-11-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Error-free reconstruction through the improvement of collinear optical system for magnetic hologram memory2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Nakamura, Hiroyuki Takagi, Lim Pang Boey, Taichi Goto, Hironaga Uchida, Mitsuteru Inoue
    • 学会等名
      International Symposium on Optical Memory 2016 (ISOM'16)
    • 発表場所
      Kyoto Research Park, Kyoto
    • 年月日
      2016-10-17
  • [学会発表] Development of recording media with artificail magnetic lattces for magnetic hologram memory2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Nakamura, Hiroyuki Takagi, Taichi Goto, Pang Boey Lim, Hironaga Uchida, and Mitsuteru Inoue
    • 学会等名
      EMN Meeting on Photonics 2016
    • 発表場所
      Tsukuba, Ibaraki
    • 年月日
      2016-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] イットリウム鉄ガーネットを用いたΨ型スピン波位相干渉器の作製2016

    • 著者名/発表者名
      金澤直輝,後藤太一,高木宏幸,中村 雄一,ロス キャロライン,グラノフスキー アレクサンダー,関口康爾,内田裕久,井上光輝
    • 学会等名
      2016 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ, 新潟県新潟市
    • 年月日
      2016-09-15
    • 国際学会
  • [学会発表] a-TbFe/BiDyAl:YIG積層構造を用いた磁気光学3次元ディスプレイの高効率化2016

    • 著者名/発表者名
      中村和樹,後藤 太一,高木 宏幸,中村 雄一,林 攀梅,内田 裕久,井上 光輝
    • 学会等名
      第40回 日本磁気学会 学術講演会
    • 発表場所
      金沢大
    • 年月日
      2016-09-08
  • [学会発表] 高耐熱ブラッグミラーを用いた近赤外波長域用磁性フォトニック結晶の作製2016

    • 著者名/発表者名
      吉本拓矢,後藤太一,高木宏幸,中村雄一,内田裕久,井上光輝
    • 学会等名
      第40回 日本磁気学会 学術講演会
    • 発表場所
      金沢大
    • 年月日
      2016-09-08
  • [学会発表] 広角用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2016

    • 著者名/発表者名
      酒井将生,中村和樹,後藤太一, 高木宏幸,中村雄一,林攀梅,内田裕久,井上光輝
    • 学会等名
      電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      九州工大
    • 年月日
      2016-09-05
  • [学会発表] Optical and Magneto-Optical Properties in Bi:YIG/Au Plasmonic Composite Structures2016

    • 著者名/発表者名
      H. Uchida, K. Ooki, S. Saito, T. Goto, H. Takagi, Y. Nakamura, P. B. Lim and M. Inoue
    • 学会等名
      Baikal International Conference
    • 発表場所
      Listvyanka, Russia
    • 年月日
      2016-08-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Artificial Magnetic Lattices and Their Optical and High Frequency Applications2016

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue, Y. Nakamura, H. Takagi, T. Goto, P. B. Lim and H. Uchida
    • 学会等名
      第40回 日本磁気学会 学術講演会 シンポジウム
    • 発表場所
      金沢大
    • 年月日
      2016-08-06
  • [学会発表] 磁気工学プラズモニック構造体における磁気光学効果2016

    • 著者名/発表者名
      内田裕久
    • 学会等名
      第17回 九州・山口・沖縄磁気セミナー
    • 発表場所
      久米島町,イーフ情報プラザ
    • 年月日
      2016-05-29
    • 招待講演
  • [図書] 磁気便覧, 5.4.5 機能素子2016

    • 著者名/発表者名
      内田裕久,井上光輝
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      丸善出版
  • [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/

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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