课题基金 / 基金详情

イプシロンニアゼロ材料における非線形磁気光学

イプシロンニアゼロ材料における非線形磁気光学
ε 近零材料中的非线性磁光
批准号:
22K18989
负责人:
太田 泰友
金额:
$4.16万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份:
2022
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2022-06-30 至 2024-03-31

项目摘要

项目成果

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相关文献

中文摘要
翻译
本研究は、イプシロンニアゼロ(ENZ)特性を示す酸化インジウムスズ(ITO)を舞台に、磁気光学(MO)効果の非線形光学応答の観測とその応用を検討するものである。初年度は、ガラス基板上への高品質ITOの成膜を試みるとともに、作製したITO薄膜に対する光学評価を行った。また、MO-ENZ材料を取り込んだ光学素子の設計にも取り組んだ。ITOの成膜では、スパッタターゲットの工夫やスパッタ条件の精密制御を通じて高品質化を図った。作製した薄膜はエリプソメーター等で評価し、その誘電率などを解析した。まず、ITO中の酸素濃度を変化させることでENZ波長の制御を試みた。結果、目標とする近赤外領域においてENZ特性を示すITO薄膜の形成に成功した。特に、高温での成膜条件を見出すことで、先行研究と比べてENZ波長における光学損失が小さなITO膜を形成することが可能となった。次に、同薄膜に対するMO分光を進めた。可視から近赤外域において、透過反射分光を行いガラス基板の影響を差し引くことでITO薄膜のMO応答を調べた。結果、近赤外域においてFaraday回転およびKerr回転ピークをENZ波長近傍で観測することに成功した。酸素濃度を変化させた試料においては、MO応答のピーク波長がシフトを示し、ENZ効果によって増強されていることが確認された。光学デバイスの設計では、ENZ材料をクラッドとしたフォトニック結晶構造の解析に取り組んだ。有限要素法をベースとしてヘルムホルツ方程式を解析しバンド構造などの基礎的な光学応答を調べた。
英文摘要
本研究は、イプシロンニアゼロ(ENZ)特性を示す酸化インジウムスズ(ITO)を舞台に、磁気光学(MO)効果の非線形光学応答の観測とその応用を検討するものである。初年度は、ガラス基板上への高品質ITOの成膜を試みるとともに、作製したITO薄膜に対する光学評価を行った。また、MO-ENZ材料を取り込んだ光学素子の設計にも取り組んだ。ITOの成膜では、スパッタターゲットの工夫やスパッタ条件の精密制御を通じて高品質化を図った。作製した薄膜はエリプソメーター等で評価し、その誘電率などを解析した。まず、ITO中の酸素濃度を変化させることでENZ波長の制御を試みた。結果、目標とする近赤外領域においてENZ特性を示すITO薄膜の形成に成功した。特に、高温での成膜条件を見出すことで、先行研究と比べてENZ波長における光学損失が小さなITO膜を形成することが可能となった。次に、同薄膜に対するMO分光を進めた。可視から近赤外域において、透過反射分光を行いガラス基板の影響を差し引くことでITO薄膜のMO応答を調べた。結果、近赤外域においてFaraday回転およびKerr回転ピークをENZ波長近傍で観測することに成功した。酸素濃度を変化させた試料においては、MO応答のピーク波長がシフトを示し、ENZ効果によって増強されていることが確認された。光学デバイスの設計では、ENZ材料をクラッドとしたフォトニック結晶構造の解析に取り組んだ。有限要素法をベースとしてヘルムホルツ方程式を解析しバンド構造などの基礎的な光学応答を調べた。
期刊论文(0)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
DOI: --
发表时间: 2022
期刊:
影响因子: --
作者: [西村将輝, 青柳吉輝, 池田 賢司,Tianji Liu,太田 泰友,岩本 敏,小林 伸聖]
通讯作者: 池田 賢司,Tianji Liu,太田 泰友,岩本 敏,小林 伸聖
Optimizing the optical and magneto-optical response of all-dielectric metasurfaces with tilted side walls
优化具有倾斜侧壁的全电介质超表面的光学和磁光响应
DOI: 10.1364/oe.480415
发表时间: 2023
期刊: Optics Express
影响因子: 3.8
作者: [Siyuan Gao, Yasutomo Ota, Feng Tian, Tianji Liu, and Satoshi Iwamoto]
通讯作者: and Satoshi Iwamoto
Design of an Ultra-thin Faraday Rotator based on a Magneto-Photonic Crystal
基于磁光子晶体的超薄法拉第旋转器的设计
DOI: --
发表时间: 2023
期刊:
影响因子: --
作者: [S. Gao, Y. Ota and S. Iwamoto]
通讯作者: Y. Ota and S. Iwamoto
Design of an All-dielectric Magneto-optical Metasurface with Giant Faraday Effect and High Light Transmission
具有巨法拉第效应和高透光率的全介质磁光超表面设计
DOI: --
发表时间: 2022
期刊:
影响因子: --
作者: [Siyuan Gao, Yasutomo Ota, Tianji Liu, Satoshi Iwamoto]
通讯作者: Satoshi Iwamoto
共 6 条
    半導体光ツイストロニクスの開拓
    • 批准号:
      23K23262
    • 项目类别:
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额:
      $3.16万
    • 财政年份:
      2024
    • 负责人:
      太田 泰友
    • 依托单位:
    半導体光ツイストロニクスの開拓
    • 批准号:
      22H01994
    • 项目类别:
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额:
      $11.23万
    • 财政年份:
      2022
    • 负责人:
      太田 泰友
    • 依托单位:
    量子ドットとフォトニック結晶を用いた量子光回路に関する研究
    • 批准号:
      10J08811
    • 项目类别:
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额:
      $0.45万
    • 财政年份:
      2010
    • 负责人:
      太田 泰友
    • 依托单位: