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ペロブスカイト誘電体における電気光学効果の理論的解析と発現機構の解明

钙钛矿电介质电光效应的理论分析及其表达机制的阐明

基本信息

批准号：
10J08863
负责人：
武田浩太郎
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J08863/
关键词：
電気光学効果誘電分極リラクサー強誘電体

项目摘要

強誘電体光変調器の駆動原理である電気光学効果の解析を行った.光変調器は基幹ネットワークに応用される強誘電体系,Siフォトニクスなどで応用される半導体系などがあり,一般に強誘電体系は半導体系に比べ高速変調が可能であるという特徴を持っている.しかしながら全ての強誘電体が高速変調可能ではなく,材料によって変調効率や高速変調特性は異なる.本研究ではなぜ高速変調が可能なのか,どういった材料が高特性を示すかを明らかにすることを目的とした.電気光学効果による変調を支配する要素として本研究では誘電分極に着目し、誘電分極と電気光学効果の関係を導いた.具体的には、高速駆動時に電気光学定数の緩和を示したランタン添加チタン酸ジルコン酸鉛(PLZT)と示さなかったニオブ酸リチウム(LN)についてインピーダンスアナライザ、ネットワークアナライザ、FT-IRを用いて広帯域の誘電率周波数特性を測定した。PLZTは周波数に対し誘電率を大きく緩和させたが、LNの誘電率は周波数に対してほとんど変化しなかった。これはPLZTの誘電分極が周波数に対し大きく緩和するが、LNの誘電分極はほぼ緩和しないことを意味する。さらにPLZT、LN変調器の高周波駆動時の特性から、各材料の電気光学効果の周波数依存特性を予想した。加えて誘電分極と電気光学定数の関係式を構築し、各周波数における電気光学定数を計算した。この結果、測定値と計算値は一致し、周波数に対する誘電分極の変化が電気光学効果の緩和に影響を与えていることが明らかとなった。すなわち、光変調器の高速駆動時の特性緩和は誘電分極の緩和によって決定されることが明らかになった。

The operating principle of the strong dielectric photomodulator is the analysis of the electromagnetic optical effect.るstrong dielectric system, Si フォトニクスなどで応用される Semiconductor system などがあり, General にstrong erroelectric system は Semiconductor system に比べHigh-speed adjustment is possible. High-speed adjustment is possible. Material The efficiency of high-speed adjustment and the characteristics of high-speed adjustment are different. This study shows the possibility of high-speed adjustment and the high characteristics of high-speed adjustment materials. The purpose of this study is to determine the optical effect of the electromagnetic field. The relationship between polarization and electromagnetic polarization and electromagnetic optical effects is a guide. The specific parameters and the relaxation of electromagnetic optical constants during high-speed motion are shown.たランタンAdded チタン lead ジルコン phosphate (PLZT) と Show さなかったニオブ acid リチウム (LN) についてインピーダンスアナライザ, ネットワークアナライザ, FT-IR are measured using the dielectric constant wave number characteristics of the いて広帯区. PLZT's dielectric rate is large and the dielectric rate is moderate, and LN's dielectric rate is the same as the dielectric rate.これはPLZT's electromagnetic polarization, the number of cycles, the large きく, and the relaxation, and the LN's electromagnetic polarization, the relaxation and easing, mean the meaning. This is based on the characteristics of PLZT and LN regulators during high-frequency operation, and the frequency-dependent characteristics of the electromagnetic optical effects of each material. The relationship between electromagnetic polarization and electromagnetic optical definite number is constructed and the wave number of each cycle is calculated. The results, measurement and calculation results are consistent, and the frequency of the electromagnetic polarization and the easing of the electromagnetic optical effects are consistent with the results.すなわち, the characteristics of the light modulator during high-speed operation are relaxed, the electromagnetic polarization is relaxed, and the easing is determined by the されることが明らかになった.