強相関低次元人工物質における巨大高速非線形光学材料の探索と全光スイッチ素子の開発

在强相关低维人造材料中寻找巨型高速非线性光学材料并开发全光开关器件

基本信息

批准号：
03J07138
负责人：
大谷亮
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

光により光を高速にスイッチできる全光スイッチは次世代のネットワークを支える素子として実現が嘱望されている。その実現には大きな非線形光学効果を持つ物質が必要となる。本研究の目的は、電子相関の強い遷移金属酸化物を超格子化することにより低次元構造を作成することで、大きな非線形光学効果をもつ新物質の探索を行うことである。今年度は、前年度に発見したSr2NiO3とおなじ構造をもつ新しい強相関電子系低次元物質Sr2CoO3の合成を行った。この物質は、Sr2NiO3よりも作成条件が厳しく、新しく開発したSr2(Sn,Ti)O4というバッファー層を用いることによりはじめて作成が可能となった。非線形光学効果の測定はSr2NiO3、(Ba,Sr)2CuO3に関して行った。(Ba,Sr)2CuO3に関してはこれまで酸化物ではもっとも非線形光学効果が大きいSr2CuO3よりも大きな非線形光学効果が観測された。また、新物質であるSr2NiO3は、同じ光のエネルギー領域で比較すると、非線形光学効果が大きいことで知られる一次元物質ポリシランと同程度の大きな非線形光学効果を示すことを発見した。また、前年度に作成した高品質な人工超格子(Sr2MnO4/LaSrAlO4)に関して光学測定を行った結果、物質間の界面において電荷の移動が起こっていることがわかった。このことは、今後物質を設計する上で重要な情報となると考えられる。

所有可以按照灯光开关的照明开关都将被预计是支持下一代网络的元素。实现需要具有较大非线性光学效应的物质。这项研究的目的是通过通过使具有较强的电子相关性的强金属氧化物来探索具有较大非线性光学效应的新物质。今年进行了一种新的强相关电子电子低维质SR2COO3，该物质与上一年发现的SR2NIO3具有相同的结构。该物质比SR2NIO3更严格，只能使用新开发的SR2（SN，Ti）O4缓冲层创建。非线性光学效应的测量与SR2NIO3，（BA，SR）2CUO3有关。（BA，SR）2CUO3的非线性光学效应比SR2CUO3较大，SR2CUO3具有最大的氧化物非线性光学效应。此外，新物质SR2NIO3发现，当在相同光的能量区域进行比较时，它显示出大型的非线性光学效应，如一种维度材料polylil，该材料polylil以其较大的非线性光学效应而闻名。此外，上一年创建的高质量人造超级局部（SR2MNO4/Lasralo4）的光学测量结果表明，在物质之间发生了充电运动。这被认为是未来设计物质的重要信息。