日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)（nims）現(xiàn)已開發(fā)出一種新型薄膜狀透明磁性半導(dǎo)體，如果采用多層結(jié)構(gòu)，在紫外線到可見光區(qū)域具有很強(qiáng)的磁光效應(yīng)（magnetooptic effect）。準(zhǔn)備將其應(yīng)用于使用波長不足500nm短波長光的大容量光通信和光信息處理元件。

　　原料為光觸媒tio2

　　nims此次開發(fā)的半導(dǎo)體是通過在ti1-δo2（即將業(yè)界知名的光觸媒材料tio2做成薄膜狀）中添加co和fe磁性元素而制成的ti0.8co0.2o2和ti0.6fe0.4o2（以下以ti0.8co0.2o2為代表）。厚度約為1nm，“作為透明磁性材料，在迄今開發(fā)的材料中最薄”（nims物理研究所軟化學(xué)研究小組主任研究員長田實(shí)）。將這種材料重疊10層后，結(jié)果對紅外線至可視光（波長為280～380nm）區(qū)域的光線表現(xiàn)了很強(qiáng)的法拉第效應(yīng)（faraday effect）及克爾效應(yīng)（kerr effect）。

　　法拉第效應(yīng)和克爾效應(yīng)均為磁性體和光相互作用而表現(xiàn)出的一種磁光效應(yīng)。前者是指通過磁性體的光線偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，現(xiàn)已應(yīng)用于光纖通信使用的光隔離器（optical isolator）等領(lǐng)域。而克爾效應(yīng)則是磁性體反射的光偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，現(xiàn)已應(yīng)用于mo光盤的數(shù)據(jù)讀取等用途。

　　法拉張效應(yīng)是現(xiàn)有材料的10倍

　　ti0.8co0.2o2大體上具有如下4個特點(diǎn)：（1）具有磁光效應(yīng)的波長（響應(yīng)波長）短，為280～380nm；（2）磁光效應(yīng)強(qiáng)度高；（3）可通過改變添加的磁性元素各類和層疊數(shù)，控制其特性；（4）易于實(shí)現(xiàn)多層結(jié)構(gòu)。

　　作為特點(diǎn)（1）所說的響應(yīng)波長，ti0.8co0.2o2比現(xiàn)已在光隔離器領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用的yig和gdbiig等石榴石類材料（1.3～1.5μm），以及cdmnte等現(xiàn)有磁性半導(dǎo)體（0.6～1μm）都要短（圖2）。因此，有望應(yīng)用于傳輸容量大于現(xiàn)有方式的光隔離器和數(shù)據(jù)記錄密度較高的mo光盤等使用波長500nm以下光線的光通信和光信息處理元件。

　　特點(diǎn)（2）是指，10層ti0.8co0.2o2所表現(xiàn)出來的法拉張效應(yīng)強(qiáng)度（法拉第旋轉(zhuǎn)角）為10000度。由此表明，光線在ti0.8co0.2o2中每行進(jìn)1cm，偏振面就會旋轉(zhuǎn)10000度。大約相當(dāng)于響應(yīng)波長1.3～1.5μm的gdbiig的10倍。

　　通過改變添加元素和層疊數(shù)，控制特性

　　特點(diǎn)（3）是指，通過改變所添加的磁性元素各類和層疊數(shù)，能夠控制法拉第旋轉(zhuǎn)角、響應(yīng)頻度等特性。比如，通過交替層疊ti0.8co0.2o2和ti0.6fe0.4o2，并改變不同的層疊數(shù)，有望擴(kuò)大響應(yīng)波長�！暗玫降臄�(shù)據(jù)表明，在新一代光盤所使用的藍(lán)光（波長450nm）條件下能夠產(chǎn)生很強(qiáng)的磁光效應(yīng)”（長田）。

　　特點(diǎn)（4）是指，能夠按照下面的步驟輕松形成多層結(jié)構(gòu)。首先，將玻璃底板浸入帶正電荷的高分子溶液。然后，將玻璃底板從高分子溶液中拿出來，浸入ti0.8co0.2o2溶液中。由于ti0.8co0.2o2帶負(fù)電荷，因此就會因靜電吸力而吸附到隨著在玻璃底板上的高分子膜上。按照這樣的步驟即可形成單層層疊，如此反復(fù)，就能形成能夠得到所需特性的層．

　　歡迎轉(zhuǎn)載,信息來自維庫電子市場網(wǎng)（

　　日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)（nims）現(xiàn)已開發(fā)出一種新型薄膜狀透明磁性半導(dǎo)體，如果采用多層結(jié)構(gòu)，在紫外線到可見光區(qū)域具有很強(qiáng)的磁光效應(yīng)（magnetooptic effect）。準(zhǔn)備將其應(yīng)用于使用波長不足500nm短波長光的大容量光通信和光信息處理元件。

　　原料為光觸媒tio2

　　nims此次開發(fā)的半導(dǎo)體是通過在ti1-δo2（即將業(yè)界知名的光觸媒材料tio2做成薄膜狀）中添加co和fe磁性元素而制成的ti0.8co0.2o2和ti0.6fe0.4o2（以下以ti0.8co0.2o2為代表）。厚度約為1nm，“作為透明磁性材料，在迄今開發(fā)的材料中最薄”（nims物理研究所軟化學(xué)研究小組主任研究員長田實(shí)）。將這種材料重疊10層后，結(jié)果對紅外線至可視光（波長為280～380nm）區(qū)域的光線表現(xiàn)了很強(qiáng)的法拉第效應(yīng)（faraday effect）及克爾效應(yīng)（kerr effect）。

　　法拉第效應(yīng)和克爾效應(yīng)均為磁性體和光相互作用而表現(xiàn)出的一種磁光效應(yīng)。前者是指通過磁性體的光線偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，現(xiàn)已應(yīng)用于光纖通信使用的光隔離器（optical isolator）等領(lǐng)域。而克爾效應(yīng)則是磁性體反射的光偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，現(xiàn)已應(yīng)用于mo光盤的數(shù)據(jù)讀取等用途。

　　法拉張效應(yīng)是現(xiàn)有材料的10倍

　　ti0.8co0.2o2大體上具有如下4個特點(diǎn)：（1）具有磁光效應(yīng)的波長（響應(yīng)波長）短，為280～380nm；（2）磁光效應(yīng)強(qiáng)度高；（3）可通過改變添加的磁性元素各類和層疊數(shù)，控制其特性；（4）易于實(shí)現(xiàn)多層結(jié)構(gòu)。

　　作為特點(diǎn)（1）所說的響應(yīng)波長，ti0.8co0.2o2比現(xiàn)已在光隔離器領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用的yig和gdbiig等石榴石類材料（1.3～1.5μm），以及cdmnte等現(xiàn)有磁性半導(dǎo)體（0.6～1μm）都要短（圖2）。因此，有望應(yīng)用于傳輸容量大于現(xiàn)有方式的光隔離器和數(shù)據(jù)記錄密度較高的mo光盤等使用波長500nm以下光線的光通信和光信息處理元件。

　　特點(diǎn)（2）是指，10層ti0.8co0.2o2所表現(xiàn)出來的法拉張效應(yīng)強(qiáng)度（法拉第旋轉(zhuǎn)角）為10000度。由此表明，光線在ti0.8co0.2o2中每行進(jìn)1cm，偏振面就會旋轉(zhuǎn)10000度。大約相當(dāng)于響應(yīng)波長1.3～1.5μm的gdbiig的10倍。

　　通過改變添加元素和層疊數(shù)，控制特性

　　特點(diǎn)（3）是指，通過改變所添加的磁性元素各類和層疊數(shù)，能夠控制法拉第旋轉(zhuǎn)角、響應(yīng)頻度等特性。比如，通過交替層疊ti0.8co0.2o2和ti0.6fe0.4o2，并改變不同的層疊數(shù)，有望擴(kuò)大響應(yīng)波長�！暗玫降臄�(shù)據(jù)表明，在新一代光盤所使用的藍(lán)光（波長450nm）條件下能夠產(chǎn)生很強(qiáng)的磁光效應(yīng)”（長田）。

　　特點(diǎn)（4）是指，能夠按照下面的步驟輕松形成多層結(jié)構(gòu)。首先，將玻璃底板浸入帶正電荷的高分子溶液。然后，將玻璃底板從高分子溶液中拿出來，浸入ti0.8co0.2o2溶液中。由于ti0.8co0.2o2帶負(fù)電荷，因此就會因靜電吸力而吸附到隨著在玻璃底板上的高分子膜上。按照這樣的步驟即可形成單層層疊，如此反復(fù)，就能形成能夠得到所需特性的層．

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