抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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パルスレーザ蒸着とRFマグネトロンスパッタリングにより成長させた完全ガーネット磁気光学(MO)ヘテロエピタキシャル膜構造の特性を概観した。1D MOフォトニック結晶(MOPC)は,高度ジャイロトロピックBi
3Fe
5O
12(BIG)とMO不活性希土類ガリウムガーネットが交替するλ/4ガーネット層から成っている。設計では,MOPCスペクトルはλ/2の厚いBIG共振器中の光局在化起因透過率中央ピークを持つ光学的ストップバンドを示す。最初の完全ガーネットBIG/YIG MOPCは,単層BIG膜[APL 84,1438(2004)]と比較して140%のFaraday回転(FR)の増大を示した。光学的に密なYIGを透明なGd-(GGG),Sm-および新規La-Ga-ガーネット[APL 86,141108(2005);87,122504(2005);90,191113(2007),JAP 101,053906(2007)]に置き換えることにより,MO性能のさらなる改善が得られた。共振波長750(980)nmにおいて,比FR Θ
F=-20.5(-7.3)deg/μmとMO品質因子Q=2|Θ
F|/absorption=66(43.6)degは今までの最高のMOPC性能である。これは,単層BIGと比較して,それぞれ470(810)%と31(190)%の増大である。MO残留(ラッチ能力)は,一連のBIG:GGG(n:m)超格子で実現を図った。格子不整合ガーネット層の定常的交替は不整合転位の生成を妨げ,多層全体の厚さにわたり長距離コヒーレント圧縮歪を保持するので,強い一軸磁気異方性をもたらす。2.5μm厚BIG-GGG(3:2)膜は,678nmにおいて,FR=±1.4度,透過率82%,磁気ループ角形比92%,56と26Oeの低い飽和磁場と保磁力を示した。ナノ構造ガーネットを使用してMO可視化装置と電流駆動MOディスプレイを構築した[APL 88,242504(2006)]。(翻訳著者抄録)