光・磁性材料工学研究室

研究内容

光・磁性材料工学研究室では、酸化物磁性薄膜の開発からその作製技術や評価技術、さらにはその応用技術まで研究開発しています。薄膜作製に関しては、優れた磁気光学特性を有する磁性ガーネットについて有機金属分解法という薄膜化技術を世界に先駆けて開発しました。最近では、有機金属分解法にレーザーによる結晶化法を組み合わせた新しい薄膜作製技術を開発しています。また、磁気光学イメージング、磁気光学スペクトル測定技術、3次元ホログラフィックディスプレイ、走査型近接場顕微鏡技術などの研究開発も行っています。

1. 有機金属分解(MOD)法よる磁性薄膜の作製と評価

有機金属分解（MOD)法は、有機金属溶液を基板に塗布し、熱処理をすることにより高品質な酸化物薄膜を作製する方法です。真空装置を必要としない比較的簡便な方法であることから、大面積の薄膜も容易に作製可能です。当研究室では、MOD法を用いて磁性ガーネット薄膜やコバルトフェライト薄膜の作製と評価を行っています。

MOD法により作製した世界最大のビスマス置換ガーネット膜

2. 磁気光学イメージング技術の開発

当研究室で開発したビスマス置換磁性ガーネット膜を用いた磁気イメージング技術の開発を行っています。磁気光学イメージングは、リアルタイムで磁場および電流が作る磁場を可視化することができます。そのため、磁性体の評価だけでなく、金属材料の探傷、電気回路や電子デバイスの評価など、様々な分野において、新しい非破壊検査技術として期待されています。

ネオジム磁石の磁場を可視化した画像

3. 光MOD法による酸化物薄膜の作製と評価

有機金属溶液を塗布した薄膜にパルスレーザーを照射し、結晶化します。数十ナノ秒間という短い時間に薄膜が加熱されるため、基板材料への熱によるダメージを大幅に減らすことができます。そのため、高分子材料などを基板として用いたフレキシブルな薄膜が作製可能になると期待されています。

光MOD法に用いるエキシマレーザー結晶化装置

4. ホログラフィック3Dディスプレイ技術の開発

究極の３D技術と言われているホログラフィーによる3D映像を実現するためのディスプレイを世界に先駆けてNHK放送技術研究所と共同で開発しています。我々が提案するディスプレイは、数十ナノ秒という超高速で光のスイッチングが可能な強磁性体を用いた全く新しいコンセプトのデバイスです。当研究室では、光強度を変調するための磁性材料の開発と作製したデバイスの評価技術の開発を行っています。

研究室紹介動画