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

利用压电驱动磁光效应的超高速空间光学多级调制微器件

• 批准号: 13025227
• 负责人: 井上 光輝
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13025227/
• 关键词: 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

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MOSLM3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MOSLMTTL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。

Magnetic Optics Application Space Light Modulation (MOSLM), Low Power Ultra-High Speed Operation, Trial Operation of the Following Elements, Basic Operation Confirmation (1)LPE generation model MOSLM three-dimensional electromagnetic field analysis, new dynamic current model design, new type model, current model 25% higher than current model. The basic elements of this system are set to a dynamic state. Static motion is consistent with theoretical analysis, and dynamic current is approximately 50mA. The results of this research are based on the MOSLM model and the MOSLM model. (2)MOSLM thin films with magnetic properties are tested for the purpose of realizing MOSLM thin films with magnetic properties of 1-dimensional (1D-MPC) crystals. 1D-MPC is used to adjust the crystal structure of magnetic thin films. The magnetic thin films are used to adjust the crystal structure of magnetic thin films. The difficulty of this process is to form a magnetic thin film containing 1D-MPC and to use MOSLM to construct a basic property. (3)The voltage of the voltage-driven MOSFET is different from the voltage of the MOSFET. The voltage of 8V can be adjusted successfully. This element is controlled by the magnetization orientation of the current voltage, and the new element is controlled by the magnetization orientation of the current voltage. The optimum element shape is investigated and the basic element is formed.

项目成果

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)

J.H.Park、Kazuhiro Nishimura、J.K.Cho、Mitsuteru Inoue：“使用磁光的空间光调制器”日本应用磁学学会杂志 5 月号（2002 年）。

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)

J.H.Park、D.H.Lee、J.K.Cho、K.Nishimura、M.Inoue：“凹槽深度和图案化坡莫合金薄膜对磁光空间光调制器中使用的 LPE-石榴石像素磁化切换的影响”《Appled 物理学杂志》。

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)

Jae-hyuk Park、Jae-kyong Cho、Kazuhiro、Nishimura、Mitsuteru Inoue：“用于体积数字记录系统的磁光空间光调制器”日本苹果物理学杂志。

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)

Jae-hyuk Park、Jae-kyong Cho、Kazuhiro、Nishimura、Mitsuteru Inoue：“反射磁光空间光调制器的新驱动线形状”日本苹果物理学杂志。

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)

J.H.Park、D.H.Lee、J.K.Cho、Mitsuteru Inoue：“基于 LPE 石榴石的磁光空间光调制装置”IEEJ 研究组材料/磁学研究组。