Forschung: Nächste Generation von magneto-optischen Geräten kann kommen
Ein japanisches Forschungsteam hat eine neue Methode zur Herstellung transparenter magnetischer Materialien durch Lasererwärmung entwickelt(öffnet im neuen Fenster) . Der Ansatz kann magneto-optische Materialien in optische Schaltkreise integrieren, ohne diese zu beschädigen. Das stellte bisher eine langjährige Herausforderung in diesem Bereich dar.
Magneto-optische Isolatoren sind für eine stabile optische Kommunikation unerlässlich. Sie sorgen dafür, dass sich Lichtsignale in eine Richtung bewegen können, aber nicht in die andere. Durch die Hochtemperaturprozesse war dies jedoch kaum möglich, da die Isolatoren in photonischen Schaltungen auf Siliziumbasis bestanden.
"Der Schlüssel zu dieser Errungenschaft liegt in der Herstellung von Cer-substituiertem Yttrium-Eisen-Granat(öffnet im neuen Fenster) (Ce:YIG), einem transparenten magnetischen Material, unter Verwendung einer speziellen Lasererwärmungstechnik" , erklärte Taichi Goto vom Forschungsinstitut für elektrische Kommunikation Riec (Electrical Communication Research Institute) der Tohoku-Universität in einer Pressemitteilung(öffnet im neuen Fenster) .
Das Forschungsteam hat ein neues Gerät entwickelt
Laserglühen ist eine Technik, bei der bestimmte Bereiche eines Materials selektiv mit einem Laser erhitzt werden. Die Zielregionen werden dabei präzise beeinflusst, ohne die umliegenden Bereiche zu beeinträchtigen. Doch bei der Verwendung des Materials Ce:YIG treten an der Luft unerwünschte chemische Reaktionen auf.
Um dies zu vermeiden, entwickelte das Forschungsteam ein neues Gerät. Die Materialien werden im Vakuum mit einem Laser erhitzt. Dadurch können Bereiche in einer Größenordnung von etwa 60 Mikrometern bearbeitet werden.
Diese Technik könne die Entwicklung leistungsstarker miniaturisierter Laser, hochauflösender Displays und kleiner optischer Geräte ermöglichen, hofft das Forschungsteam.
Zur Studie
Die Studie wurde in der Dezember-Ausgabe der Fachzeitschrift Optical Materials veröffentlicht: Vacuum laser annealing of magnetooptical cerium-substituted yttrium iron garnet films(öffnet im neuen Fenster) (Vakuum-Laserglühen von magnetooptischen Cer-substituierten Yttrium-Eisen-Granat-Schichten).