Magneto-optista materiaalia pii-integrointiin28.12.2023 Optisen tekniikan merkittävänä edistysaskeleena Tohoku yliopiston ja Toyohash teknillisen yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän läpinäkyvien magneettisten materiaalien luomiseksi laserlämmityksen avulla. Tämä läpimurto esittelee uudenlaisen lähestymistavan magneto-optisten materiaalien integroimiseen optisiin laitteisiin, mikä on ollut pitkäaikainen haaste alalla. "Avain tähän saavutukseen on "Seriumilla korvattu yttriumrautagranaatti (Ce:YIG)" läpinäkyvä magneettinen materiaali, jonka luomiseen käytetään erikoistunutta laserlämmitystekniikkaa," huomauttaa apulaisprofessori Taichi Goto. Magneto-optiset isolaattorit ovat elintärkeitä vakaan optisen tiedonsiirron varmistamiseksi. Tällaisten isolaattorien integrointi piipohjaisiin fotonipiireihin on haastavaa niissä käytetyn korkealämpötilaisien prosessien vuoksi. Goto ja hänen kollegansa kiinnittivät huomionsa laserhehkutukseen - tekniikkaan, joka lämmittää selektiivisesti tietyt materiaalin alueet laserilla. Tämä mahdollistaa tarkan ohjauksen vaikuttaen vain kohdealueisiin vaikuttamatta ympäröiviin alueisiin. Aiemmissa tutkimuksissa on käytetty laserhehkutusta vismuttisubstituoitujen yttrium-rautagranaatti (Bi:YIG) -kalvojen selektiiviseen lämmittämiseen, jotka on kerrostettu dielektriselle peilille. Tämä mahdollistaa Bi:YIG:n kiteytymisen vaikuttamatta dielektriseen peiliin. Kuitenkin työskenneltäessä Ce:YIG:n kanssa, joka on ihanteellinen materiaali optisille laitteille magneettisten ja optisten ominaisuuksiensa vuoksi, syntyy ongelmia, koska altistuminen ilmalle aiheuttaa ei-toivottuja kemiallisia reaktioita. Tämän välttämiseksi tutkijat suunnittelivat uuden laitteen, joka lämmittää materiaaleja tyhjiössä laserilla. Tämä mahdollisti pienten alueiden tarkan lämmittämisen (noin 60 mikrometriä) ympäröivää materiaalia muuttamatta. "Tällä menetelmällä luodun läpinäkyvän magneettisen materiaalin odotetaan edistävän merkittävästi kompaktien magneto-optisten isolaattorien kehitystä, mikä on ratkaisevan tärkeää vakaan optisen viestinnän kannalta." lisää Goto. "Lisäksi se avaa väyliä tehokkaiden pienikokoisten lasereiden, korkearesoluutioisten näyttöjen ja pienten optisten laitteiden luomiseen." Aiheesta aiemmin: |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.