磁性体を用いた集積型光メモリの創製

使用磁性材料创建集成光学存储器

• 批准号: 22K18805
• 负责人: 庄司 雄哉
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18805/
• 关键词: 光メモリ; 磁気光学効果; 光磁気変換; 光デバイス

本研究課題では、次世代の光信号処理ネットワークに向けて磁性体を用いた新しい光メモリの実現を目的とする。作製するデバイスの概要としては、再生層として機能する磁気光学ガーネットCe:YIG上にアモルファスSi導波路によってリング共振器や書き込み用の導波路を形成し、記録層となるCeFeBをリング導波路の一部に配置した構成となっている。書き込み動作については、光パルス入力に対する磁化反転動作の実験結果についてOptics Express誌に投稿していたものが掲載された。書き込み導波路のリング共振器の外側への適切な配置位置について静磁界解析を用いてシミュレーションを行い、記録層が１つの場合でも10μm程度の領域にCe:YIGを磁化飽和する程度の磁界を発生できることがわかった。また、CoFeB記録層の厚さと縦横のサイズについてもシミュレーションを行い、実際にCoFeB層のみの磁化特性を測定することで、保磁力が小さいまま残留磁化が強くなる最適な形状があることがわかった。また、再生層となるCe:YIGの磁化反転速度を評価するため2021年度から検討を進めたコプレーナ線路を用いた光スイッチの高速応答の検討結果について、成果発表した国際会議OECC/PCS2022と応用物理学会学術講演会でBest Student Paper Awardと講演奨励賞を受賞する評価を得た。

该研究项目的目的是利用磁性材料实现用于下一代光信号处理网络的新型光存储器。所制作的器件的概要是在用作再现层的磁光石榴石Ce:YIG上使用非晶硅波导形成环形谐振器和写入波导，并用非晶硅形成环形谐振器和写入波导。磁光石榴石 Ce:YIG 上的硅波导用作再现层，该结构布置在剖面中。关于写入操作，响应光脉冲输入的磁化反转操作的实验结果发表在Optics Express杂志上。我们使用静态磁场分析进行了模拟，以确定环形谐振器外部写入波导的适当放置位置，并在约 10 μm 的区域中生成了使 Ce:YIG 磁化饱和的磁场，即使有我发现只有一层记录可以做到。我们还模拟了CoFeB记录层的厚度和垂直和水平尺寸，并通过实际测量单独的CoFeB层的磁化特性，我们发现存在一个最佳形状，在保持低矫顽力的同时具有强剩余磁化强度。 。此外，自2021年以来，为了评估作为再现层的Ce:YIG的磁化反转速度而进行的利用共面线的光开关的高速响应的研究结果，在国际会议上发表了。论文在学术会议OECC/PCS2022和应用物理上获得高度评价，荣获最佳学生论文奖和演讲鼓励奖。

项目成果

導波路型光アイソレータの開発と集積化に向けた検討

波导型光隔离器的开发与集成

• 发表时间: 2022
• 作者: Murai Toshiya;Shoji Yuya;Nishiyama Nobuhiko;Mizumoto Tetsuya;Yuya Shoji;Yuki Hara;Shun Yajima;Shun Yajima;庄司 雄哉
• 通讯作者: 庄司 雄哉

高周波線路による磁気光学スイッチの高速スイッチング

使用高频线的磁光开关的高速开关

• 发表时间: 2022
• 作者: Murai Toshiya;Shoji Yuya;Nishiyama Nobuhiko;Mizumoto Tetsuya;Yuya Shoji;Yuki Hara;Shun Yajima;Shun Yajima;庄司 雄哉;矢島 駿;Shuyuan Liu;庄司 雄哉;谷口 翔平;Yuya Shoji;Zhu Liang;Yisheng Ni;庄司 雄哉;矢島 駿
• 通讯作者: 矢島 駿

導波路型光アイソレータの進展

波导光隔离器的进展

• 发表时间: 2022
• 作者: Murai Toshiya;Shoji Yuya;Nishiyama Nobuhiko;Mizumoto Tetsuya;Yuya Shoji;Yuki Hara;Shun Yajima;Shun Yajima;庄司 雄哉;矢島 駿;Shuyuan Liu;庄司 雄哉;谷口 翔平;Yuya Shoji;Zhu Liang;Yisheng Ni;庄司 雄哉
• 通讯作者: 庄司 雄哉

ソリッドステート光メモリの実現に向けた光導波路型光磁気記録メモリ

光波导型磁光记录存储器迈向固态光存储器的实现

• 发表时间: 2022
• 作者: Murai Toshiya;Shoji Yuya;Nishiyama Nobuhiko;Mizumoto Tetsuya;Yuya Shoji;Yuki Hara;Shun Yajima;Shun Yajima;庄司 雄哉;矢島 駿;Shuyuan Liu;庄司 雄哉
• 通讯作者: 庄司 雄哉

Improvement of extinction in optically-controlled silicon thermo-optic switch based on micro-ring resonator with distinct probe signal

基于具有不同探针信号的微环谐振器的光控硅热光开关消光性能的改进

• DOI: 10.35848/1347-4065/acbc5d
• 发表时间: 2023
• 期刊: Jpn. J. Appl. Phys
• 作者: Shuyuan Liu;Zhu Liang
• 通讯作者: Zhu Liang