圧電駆動型磁気光学効果を用いた超高速空間光多値変調マイクロデバイス

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13025227
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 井上 光輝 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (90159997)
• Keywords: 空間光変調器 / 磁気光学効果 / 磁性フォトフェニック結晶 / 磁性ガーネット薄膜 / 電気磁気効果 / 圧電薄膜

Research Abstract

磁気光学効果を用いた空間光変調デバイス(MOSLM)について、低電力超高速動作を実現するために、以下の素子の試作を行い、基礎的動作確認を行った。
(1)LPEガーネットベースMOSLM
3次元電磁界解析により新しい駆動電流ライン設計を行い、従来型デバイスに比べ25%程度の電流値でピクセル反転できる形状を見出した。この指針に基づき実際に素子を作成し駆動状態を調べた。静的動作では理論解析に一致して概ね50mA程度の駆動電流でピクセル反転する素子が得られた。この成果に基づき、現在ダイナミックにMOSLMを駆動するドライバシステムを構築している。
(2)磁性フォトニック結晶ベースMOSLM
薄膜ベースのMOSLMを実現する目的で、1次元磁性フォトニック結晶(1D-MPC)を用いたMOSLMを考案し、RFマグネトロンスパッタ法で素子の試作を行った。作成した素子のピクセル反転状況を調べたところ、1D-MPCに用いた磁性ガーネット薄膜が田結晶構造をもつことに起因して磁壁ピンニングにより良好なピクセル反転が実現できないことが判明した。この難点のない新しい素子として、エピタキシャル成長した磁性ガーネット薄膜を含む1D-MPCを形成し、このガーネット膜を用いたMOSLMの構築と基礎特性について定量的に調べている。
(3)電圧駆動型MOSLM
TTLレベルの電圧によりMOSLMピクセル内の磁化反転を行う新しいコンセプトに基づく素子を作成した。この素子の静的なピクセル反転状況を調べたところ、8V程度の電圧印加でピクセル反転に成功した。この素子は電圧で磁化方位を制御するという新規の素子であり、現在最適な素子形状探査とその結果に基づく素子形成を行っている。

Research Products

• [Publications] J.H.Park, D.H.Lee, J.K.Cho, K.Nishimura, M.Inoue: "Effects of groove depth and patterned permalloy film on magnetization switching of LPE-garnet pixels for use in magneto-optic spatial light modulators"Journal of Appled Physics. Vol.91(In press). (2002)
• [Publications] Jae-hyuk Park, Jae-kyong Cho, Kazuhiro, Nishimura, Mitsuteru Inoue: "New Drive Line Shape for Reflective Magnetooptic Spatial Light Modulator"Japanese Journal of Appled Physics. Vol.141 No.4B(In press). (2002)
• [Publications] Jae-hyuk Park, Jae-kyong Cho, Kazuhiro, Nishimura, Mitsuteru Inoue: "Magnetooptic Spatial Light Modulator for Volumetric Digital Recording System"Japanese Journal of Appled Physics. Vol.41 No.3B. 1-4 (2002)
• [Publications] J.H.Park, 西村 一寛, J.K.Cho, 井上 光輝: "磁気光学を用いた空間光変調器"日本応用磁気学会誌. 5月号(in press). (2002)
• [Publications] J.H.Park, D.H.Lee, J.K.Cho, 井上 光輝: "LPEガーネットベース磁気光学空間光変調デバイス"電気学会研究会資料・マグネティックス研究会. MAG-01-120. 43-48 (2001)