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3次元磁性フォトニック結晶の形成と線型・非線型光学特性

三维磁性光子晶体的形成和线性/非线性光学特性

基本信息

批准号：
03F03042
负责人：
井上光輝
金额：
$ 0.77万
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03042/
关键词：
磁性フォトニック結晶光学フェライト 3次元オパールガーネット

项目摘要

SiO_2粒子から成る高品質な人工オパールを用いて,磁性フォトニック結晶を作製し,その光学および磁気光学特性を調べた.オパール試料の内部に磁性体を充填する方法を用いた.内部にマグネタイトを形成する方法では,鉄溶液として2価と3価の塩化鉄FeCl_2およびFeCl_3を用いる共沈法を用いた.2価と3価の鉄の割合,アンモニアによるpH値,溶液の濃度を変えた.その結果,フェライト充填後もフォトニックバンドギャップが存在し,そして800nm付近で高い透過率を示すことがわかった.また,フォトニックバンドギャップ付近で,ファラデー回転角が変化することが明らかになった.同様に,熱分解法を用いて,オパール試料の内部にガーネットを形成させた.硝酸BI, Y, Feを浸透させ,750℃で20分の熱処理をすることで,Bi置換型鉄イットリウムガーネット(Bi : YIG)を形成させた.さらに,硝酸Tb, Gaを用いて,950℃において20分熱処理することで,テルビウムガリウムガーネット(TGG)を充填させた.常磁性体であるTGGから成る磁性フォトニック結晶では,高い透過率とフォトニックバンドギャップを示すことを確認した.さらに,SiO_2球をエチルアルコールに分散させたコロイド溶液を用いて,沈降法によってオパール試料を作製した.SEMによる観察から,試料の下部に配列が乱れた部分があることが明らかになった.オパール試料の光学的な透過率スペクトルを測定し,フォトニックバンドギャップの深さと幅を調べることによって評価を行なった.配列が乱れた部分を研磨することによって品質を高めることができた.

SiO_2 particles are grown into high quality artificial crystals, magnetic crystals, and optical and magnetic properties. The method of filling the internal magnetic material of the sample The method of formation of iron solution is: FeCl_2 and FeCl_3 are separated by coprecipitation method, and the pH value of the solution is changed. As a result, the high transmittance near 800nm is shown after filling. The first time I saw him, I saw him. In the same way, the thermal decomposition method is used in the middle of the reaction, so that the internal structure of the sample is formed. Nitric acid BI, Y, Fe penetration, heat treatment at 750 ℃ for 20 minutes,Bi substitution type iron (Bi : YIG) formation. In the meantime, Tb, Ga nitrate is used in the middle of 950 ℃ and 20 ℃ for thermal treatment. Permanently magnetic material, magnetic material, crystalline material, high transmittance material, crystalline material, crystalline material. The SiO_2 sphere was dispersed in the solution, and the sample was prepared by sedimentation method.SEM was used to observe the lower part of the sample. The optical transmittance of the sample was measured, and the amplitude of the sample was adjusted. The quality of the product is high.