자기 광학 효과 소자 (2024년 8월 조사)(일본어판)

◆자료개요

본 조사 리포트는 정기간행물 Yano E plus 2024년 9월호에 게재된 내용입니다.

리서치 내용

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~빛과 자기장의 상호작용을 이용하여 광신호의 제어 등을 실시.

　광디바이스나 광통신 시스템에서 중요한 역할을 수행~

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1. 자기 광학 효과 소자란

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2. 자기광학 센서의 원리

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3. 자기 광학 효과 소자의 용도분야

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4. 자기 광학 효과 소자에 관한 시장규모

그림·표1. 자기 광학 효과 소자에 관한 일본 국내 및 세계 시장규모 예측(금액: 2024-2029년 예측)

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5. 자기 광학 효과 소자와 관련된 기업·연구기관의 대응 동향

5-1. 공립대학법인 오사카공립대학

그림1. LiNiPO4를 이용한 광다이오드 효과의 모식도

그림2. 광다이오드 효과가 발생하는 메커니즘

그림3. 광통신 파장 대역에서 LiNiPO4의 흡수 스펙트럼

그림4. 자기장을 ±11kOe(에르스텟) 범위에서 연속적으로 반복 변화시켰을 때의 흡수 계수 변화

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5-2. 국립대학법인 도쿄대학

(1)물질의 토폴로지에서 유래한 거대 자기 광학 효과

그림5. 자성 바일 반금속 Co3Sn2S2의 결정 구조(왼쪽), 전자 구조(가운데), 자기광학 패러데이 커 효과의 개념도(오른쪽)

그림6. 자성 바일 반금속 Co3Sn2S2의 거대 자기광학 효과. 패러데이 효과(왼쪽)과 커 효과(오른쪽)

(2)스커미온에 의한 토폴로지 자기 광학 효과 관측

그림7. (a)스커미온 입자, (b)스커미온이 고밀도로 정렬된 스커미온 격자, (c)토폴로지컬 자기 광학 효과 관측

그림8. Ga2PdSi3 자성체의 결정 구조

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5-3. 국립대학법인 도쿄농공대학

(1)반도체 광 아이솔레이터

그림9. 자유공간형 광 아이솔레이터의 원리를 나타낸 모식도

그림10. TE 모드 반도체 광 아이솔레이터의 단면 모식도

그림11. 제작한 반도체 광 아이솔레이터의 광학현미경 사진(왼쪽)과 단면 SEM 상(오른쪽)

(2)TE 모드 도파로 광 아이솔레이터를 집적한 반도체 마이크로링 레이저의 자기적 스위칭

그림12. TE 모드 광 아이솔레이터를 집적한 SRL의 모식도

(3)고감도 가스센서

그림13. 시작한 센서 칩의 샘플. 샘플1: Au, 샘플2: Au╱Co╱Au 웨지 형상, 샘플3: Au╱Co

그림14. 농도1, 2, 3, 4vol% 에탄올 가스 주입 시 샘플 2의 (a)반사광 강도와 (b)TMOKE 강도

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5-4. 국립대학법인 도호쿠대학

그림15. 역 패러데이 효과에 의한 광자화 발생의 모식도

(1)양자스핀 액체물질 α-RuCl3

그림16. (a)α-RuCl3의 벌집 격자, (b)스핀 궤도 여기자의 모식도

(2)양자 스핀 액체에서의 광자화

(3)스핀 궤도 엑시톤의 운동에 의한 광자화

그림17. (a)반사율 변화의 시간 발전(삽입도는 진동 성분), (b)다른 방향을 향한 d궤도(dxz-dyz) 간 전하의 양자역학적인 진동의 모식도

그림 8. 궤도 자기 모멘트에 의한 광자기 효과의 모식도

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5-5. 국립대학법인 무로란공업대학

그림19. 사용된 자기광학 효과를 가진 이온 액체,

1-부틸-3-메틸이미다졸륨이온(왼쪽)과 테트라클로로철(Ⅲ)산이온(오른쪽)

그림20. 이온 액체의 (a)흡수 스펙트럼과 (b)패러데이 회전 성능

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6. 자기 광학 효과 소자에 관한 장래 전망