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ナノ構造磁性体のプラズモン増強磁気光学特性

纳米结构磁性材料的等离子增强磁光特性

基本信息

批准号：
09F09282
负责人：
高橋研
金额：
$ 1.34万
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：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09282/
关键词：
局在プラズモンナノ微細加工実効誘電率磁気光学効果

项目摘要

本研究では、10年後を見据えた新規メモリを実現に近づけるための一つの手法として、局在表面プラズモン励起強磁性体の物性(電子の振動モードのスピン変調に関する物理)を切り拓く。そのためには技術的には、連続膜としての薄膜だけではなく各種微細加工技術が必要となる。そこで、50nm径以下の磁性/非磁性積層構造からアスペクト比の高いドットの規則配列体を加工する技術を確立し、その光学・磁気光学特性を明らかとすることを目的とする。局在表面プラズモンのサイズ効果の研究に際しては、磁気光学効果の波長依存性を勘弁・迅速に測定する必要がある。そこで、海外特別研究員のDuは、試料に白色光を照射し、反射/透過光を分光して波長情報を位置情報に置き換え、アレイセンサで各位置での光量を検出することにより、偏光情報を極僅かに含む磁気光学スペクトルを取得する光学系を確立した。本手法により磁界を掃引しながら連続的にスペクトルを取得し続けることにより、各波長での磁気光学ヒステリシスループを切り出すことが可能となった(Review of Scientific Instruments,83,013103(2002))。昨年度までに確立した微細加工技術を用い、40nmの高さをもつAuドット、Au/磁性膜/Auサンドイッチ試料を、間隔150nmの楕円柱周期配列体試料を作製し、前述の評価システムによりスペクトル評価を行った。その結果、磁界下のAuの楕円柱周期配列試料において、直線偏光の偏光面角度に応じて磁気光学効果に角度依存性が現れることが明らかとなった。これは磁界センサに応用できる可能性を示唆しており、興味深い(IEEE Trans. Magn. 47,3167(2011), APL, 99, 191107(2011))。

This study is based on the new rules and techniques for the realization of ferromagnetic properties (physics of electron vibration and modulation) in the near future. All kinds of micromachining techniques are necessary for the production of thin films. Magnetic/non-magnetic multilayer structures with diameters below 50nm were fabricated with high ratio regular ligands and their optical and magneto-optical properties were investigated. It is necessary to investigate and rapidly determine the wavelength dependence of magneto-optical effects when studying the effects of surface polarization. The overseas special researcher Du has established an optical system for detecting white light irradiation, reflected/transmitted light, wavelength information, position information, polarized light information, and magnetic optical information acquisition. This method is used to scan the magnetic field and obtain the magnetic and optical parameters of the wavelength range (Review of Scientific Instruments,83,013103(2002)). In the past year, we have established the application of microfabrication technology, Au/magnetic film/Au substrate samples at 40nm, and periodic ligand samples at intervals of 150nm. The results show that the angle dependence of the magnetic optical effect of Au and Au columns under the magnetic field is obvious due to the periodic arrangement of the samples, the polarization angle of the linearly polarized light. The possibility of using the magnetic field is discussed and interesting (IEEE Trans. Magn. 47, 3167 (2011), APL, 99, 191107(2011)).