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- 305-0044 1-1 Namiki Tsukuba Ibaraki JAPAN [Access]
Accepting Students
Research
- Keywords
topology physics, superconductivity, nano photonis
PublicationsNIMS affiliated publications since 2004.
Published patent applications
Society memberships
日本物理学会, Americal Physical Society, Americal Physical Society
Research Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA)
Title
半導体トポロジカルフォトニクスの開拓
Keywords
トポロジー,半導体フォトニック結晶, 蜂の巣構造,量子スピンホール効果
Overview
近年、トポロジカル特性を有する電磁モードの伝播が欠陥等からの散乱を受けない強靭性を持つことが実証され、革新的フォトニクス機能への応用が期待されている。従来トポロジカル電磁状態を作り出すために、磁場中でファラデー効果を示すジャイロ物質や、らせん構造をもつ導波路配列等が広く用いられてきた。しかし、それらは構造的にナノレベルの加工が難しく、動作周波数が低いので、高周波光デバイスへの応用は困難であった。我々は世界に先駆けて、蜂の巣半導体フォトニック結晶をベースにトポロジカルフォトニクス状態創出のレシピを提案し、マイクロ波から可視光に至るまでトポロジカル電磁状態の実現と新規光機能の開発への道を拓いた。
Novelty and originality
● 光の量子スピンホール効果の世界に先駆けた理論
● シリコンやGaN等、普通の半導体のみを使用
● 従来のシリコンフォトニクスとの融合性に優れる
● ナノ加工による円偏光・光渦等の自由度の創出
● トポロジカル共振器面発光レーザー(TCSEL)への応用
Details
Summary
● 全光スイッチや非磁性アイソレータ等光集積回路のカギとなるデバイスの開発が今後の課題
● トポロジカルフォトニック集積回路技術の構築が期待される
● 革新的光電融合技術の発展への寄与を目指したい
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