若手研究者産学連携
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研究の成熟度
TRL1
基本原理・
現象の確認
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TRL2
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定式化
基礎研究
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応用研究
TRL4
実験室での
技術検証
応用研究
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実証
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実環境での
技術検証
実証
TRL7以上
実環境での
技術検証
※TRL（TRL（Technology Readiness Level）：特定技術の成熟度を表す指標で、異なったタイプの技術の成熟度を比較することができる定量尺度
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ビジョン
磁性ガーネットである、イットリウム鉄ガーネット（YIG）、ビスマスイットリウム鉄ガーネット（Bi:YIG)、セリウムイットリウム鉄ガーネット（Ce:YIG）は、大きな磁気光学効果を持ち、磁気光学やレーザー応用分野で非常に重要な材料であり、これらの網羅的な開発が可能になりました。我々の研究グループでは、これらの磁性ガーネット材料を、イオンビームスパッタ法という一般的な手法とは異なる方法で作成することで、微細な磁気ドメインと、大きな磁気光学効果を両立することに成功し、デバイスに合わせた磁性材料の開発が可能になりました。この材料の他グループへの提供、評価を受けつけています。
最終用途例
APPLICATION
レーザー光の照射面をスピン制御Qスイッチで任意に制御することにより、一度の照射で幅広い面を加工すること出来るため、短時間で広範囲の加工が可能になります。
MARKET
本光制御装置は、膜の積層により製造することを想定しています。従来の組み立て式と比較し、大量生産に向いた構造であり、製造コストを低減することが出来ると期待されています。
強み
特に、セリウムイットリウム鉄ガーネット膜は、液相法での作製ができないことで知られていますから、本研究のようなスパッタ法を用いる必要があります。本研究では、1ナノメートルから、3マイクロメートルまで、幅広い膜厚の、磁性ガーネットを作製可能にしています。さらに、200-2000nm波長、±1.5T、室温から300度まで、幅広い領域のファラデー回転角とカー回転角および楕円率角のスペクトル評価、ループ評価を可能にしたため、材料のデバイス応用時の性能を正しく評価可能です。
テクノロジー
磁気光学効果（磁場をかけた物質の透過光や反射光の偏光状態が変化する現象）を活用し、レーザーの光路を任意に形成することが可能とすることで、2次元的にレーザーの照射面を制御します。また、磁気光学を使ったQスイッチレーザーの開発には、本研究の研究者グループが世界で初めて実現し、関連特許も取得しています。
従来技術の問題点は、「微細化により熱が無視できないこと」「配線が作る光の散乱・吸収・歪みによる影響」「光電効果により制御できないこと」でした。本技術は、微弱な磁界で制御可能であるため熱がほとんど発生せず、加えて、絶縁体を用いるため光電効果が発生しないため、上記の問題点を解決できると期待されています。
共同研究仮説
研究設備
磁性材料を成膜できるスパッタ装置、マイクロプロセスが可能なクリーンルーム、光学系（デバイス作製・評価系）、シミュレーション環境があります。
イベント動画
研究者
2009年 豊橘技術科学大学大学院修士課程短縮修了
2011年 同大学博士（工学)。 日本学術振興会特別研究員 DC1･PD
マサチューセッツ工科大学ポスドク研究員（海外特別研究員）
2013年 豊橋技術科学大学助教
2022年 東北大学電気通信研究所碓教授（現職）
2015～2019年 科学技術振興機構さきがけ研究員
2016～2020年 マサチューセッツ工科大学客員研究員
2019年 文部科学大臣表彰・蒋手科学者賞受賞
国内5社、海外1社
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