マルチフェロイックフォトニック結晶の創成と光機能デバイスへの応用

多铁性光子晶体的制备及其在光功能器件中的应用

基本信息

批准号：
13J08942
负责人：
磯谷亮介
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

マルチフェロイックフォトニック結晶（EMO構造）は，高速に光の全状態（強度・偏光・位相）を低電圧で変調できることが理論的に示されている．本年度は，昨今の3D技術や医療技術の発展で重要性が再認識されているデータストレージ技術への展開に重点を置き，本研究課題で応用例として挙げた磁気ホログラフィックメモリへの適用を目指して，磁気を用いた高速大容量のデータストレージ技術へとつなげることを目標とした．初年度、基礎的検討を行った磁性フォトニック結晶（MPC）媒体について，本年度はより詳細な検討を行い，ディジタル情報を記録・再生する実験を行った．一軸で光の干渉を実現するコリニア光学系を構築し，MPC媒体へ磁気ホログラムの記録・再生実験を行ったところ，再生像のコントラスト比が従来の2倍向上し，MPC構造を取り入れることにより信号強度を向上させることができた．また磁気ホログラム媒体の課題の一つに，記録光照射によって生じる過剰な熱が拡散し，磁気干渉縞が変形する課題があったため，媒体中の熱拡散を制御するナノ積層構造に関して積極的に検討を行った．具体的にはMPC媒体中での熱拡散を制御する，透明な異種材料層（熱拡散層）を導入することにより本課題の解決を試み，適切な多層膜構造を適用することで，過剰に発生した熱を熱拡散層に拡散させ，磁気干渉縞の変形を抑制でき，回折効率を向上できた．本年度は，本研究課題の最終年度として，EMO構造の応用先である磁気ホログラムに大きく踏み込んで研究を遂行した．これまでに得られた構造を制御した光学媒体に関する知見を積極的に活用し，ナノ構造を取り入れることで磁気ホログラム媒体の種々の課題の解決に成功した．EMO構造自体に関する成果もさることながら，その過程で探究したMPC構造や熱拡散層の考えや設計方針は，これからの多機能光学媒体の研究開発に大きく寄与することが期待される．

从理论上讲，多性光子晶体（EMO结构）可以在高速下低压下的整个光（强度，极化，相位）调节整个状态。今年，我们将专注于开发数据存储技术，该技术在3D和医疗技术的最新发展中得到了认可，并旨在将其用于磁全息记忆，这被称为本研究主题中应用的一个示例，我们旨在将其连接到高速，大实用性数据存储技术中使用磁性。在第一年，我们对今年进行了基础研究进行了更详细的检查，对磁光子晶体（MPC）培养基进行了更详细的检查，并进行了一项实验，其中记录和复制了数字信息。我们构建了一个共线光学系统，该光学系统可以在单个轴上进行光线干扰，并在记录和再现MPC培养基上记录和再现磁全息图的实验，并且复制图像的对比比的高度是以前的两倍，并且通过掺入MPC结构，可以提高信号强度。此外，磁全息介质的问题之一是，记录光照射产生的过量热量会导致扩散，从而导致磁干扰条纹变形，我们积极研究了控制培养基中热扩散的纳米层压结构。具体而言，我们试图通过引入透明的异质材料层（热扩散层）来解决该问题，该材料层（热扩散层）控制在MPC培养基中的热扩散，并应用适当的多层膜结构，可以抑制磁性干扰器的磁性互换效率和改善效率的磁性扩散层，可以扩散到热扩散层中。今年，作为本研究主题的最后一年，我们通过更深入的磁全息图进行了研究，这是emo结构的应用。通过积极利用迄今为止已通过结构所获得的结构来控制的光学介质获得的知识，我们通过结合纳米结构成功地解决了磁全息培养基的各种问题。除了有关emo结构本身的结果外，预计在此过程中探索的MPC结构和热扩散层的思想和设计政策将对多功能光学介质的未来研究和开发产生重大贡献。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

常磁性材料を用いた電圧制御型非相反光変調の基礎特性

利用顺磁材料的压控非互易光调制的基本特性

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
磯谷亮介，Alexander M. Grishin，Sergiy. I. Khartsev.;後藤太一，高木宏幸，井上光輝
通讯作者：
後藤太一，高木宏幸，井上光輝

磁性多層膜を用いた磁気ホログラム再生像の改善

使用磁性多层膜改进磁性全息图重建

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
蓮沼和也;田原正樹;細田秀樹;鈴木章太,磯谷亮介,小林　完,後藤太一,高木宏幸,中村雄一,Lim Pang Boey,井上光輝
通讯作者：
鈴木章太,磯谷亮介,小林　完,後藤太一,高木宏幸,中村雄一,Lim Pang Boey,井上光輝

Volumetric Holographic Media with Magnetic Artificial Lattices Controlling Optical and Thermal Phenomena

具有控制光学和热现象的磁性人工晶格的体积全息介质

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ryosuke Isogai;Shota Suzuki;Taichi Goto;Hiroyuki Takagi;Yuichi Nakamura;Pang Boey Lim;Mitsuteru Inoue
通讯作者：
Mitsuteru Inoue

Collinear volumetric magnetic holography with magnetophotonic microcavities