【技術】常識を覆し、光で電気の流れを止める　10兆分の1秒の高速光スイッチングデバイスに道　東工大など

1 ：もろ禿 ◆SHINE.1vOk もろ禿HINE! ★＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 09:53:11.84 ID:???.net

光で電気の流れを制御する仕組みを開発―東工大・深谷亮氏ら | 研究・開発 - 財経新聞
http://www.zaikei.co.jp/article/20151102/276454.html
常識を覆し、光で電気の流れを止める | 東工大ニュース | 東京工業大学
http://www.titech.ac.jp/news/2015/032494.html


http://www.titech.ac.jp/news/img/n001081_fukaya_fig1.jpg
図1. （a）光を使った電気特性制御のスキーム、（b）光で生成した絶縁体状態および（c）金属状態におけるホールペアの流れ。
http://www.titech.ac.jp/news/img/n001081_fukaya_fig2.jpg
図2. （a）実験および（b）理論計算により得られた光照射前後の反射率スペクトル。
http://www.titech.ac.jp/news/img/n001081_fukaya_fig3.jpg
図3.（a）金属状態の試料に単一の光パルスを照射したとき、及び（b）第一光パルスで生成した状態にさらに第二光パルスを照射したときの反射率の時間変化。光照射直後（0ピコ秒）の
塗りつぶされている応答が、金属から絶縁体の変化に対応している。（b）では、第一光パルスによる反射率変化を除いている。


　東京工業大学の深谷亮産学官連携研究員らの研究グループは、銅酸化物超伝導体中の電気の流れをレーザー光でオフ・オンする方法を発見した。

　電気的には実現不可能な応答速度で物質の特性を高速に切り替えられれば、次世代の高速光スイッチングデバイスへの応用展開ができる。そのため、光を利用して物質中の電子の動きを
自在に制御する技術や、物質の光学的・磁気的・電気的性質などを光で変化させる光機能性材料の開発が世界中で精力的に行われている。

　今回の研究では、金属状態の梯子型銅酸化物結晶（ストロンチウム・カルシウム・銅酸化物）の電気伝導性を0.1ピコ秒の時間幅を持つパルスレーザー光照射で瞬時に抑制することに成功した。
そして、これまで光照射では実現困難とされてきた、金属から絶縁体へ変化する新奇な現象を発見した。

　さらに、同研究グループによる先行研究及び今回観測された光による絶縁体―金属間の変化を利用して、光パルス列を用いた単一試料による絶縁体―金属の双方向光スイッチングを試みた。
その結果、光で生成した金属状態に光を照射してもそのホールペアの伝導性が抑制されることが明らかとなり、光パルス列を用いて、0.1ピコ秒での単一方向スイッチングに加えて、1ピコ秒以内で
絶縁体―金属の双方向光スイッチングにも成功した。

　今後は、さらに研究を進めていくことで、室温を含む広範囲の温度域で高速に動作する次世代光スイッチングデバイスへの応用展開に向けて大きく前進すると期待されている。

　なお、この内容は「Nature Communications」に掲載された。論文タイトルは、「Ultrafast electronic state conversion at room temperature utilizing hidden state in cuprate ladder system」。

2 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 09:56:01.55 ID:LhxdYFRf.net

またノーベル賞かよっ！

3 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 09:56:52.83 ID:geMdkO6R.net

念力で光を止める方がいい。

4 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 09:59:46.69 ID:wcq5NIG5.net

接点を切り替えるのは半導体です
信号を変換し内部リレーを動作させるので従来より少し速い程度です

5 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 10:02:59.55 ID:yBo4KHA+.net

いやーん

6 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 10:06:32.92 ID:87KJC/wD.net

何に使えそうなの？

7 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 10:08:02.49 ID:N9ecl5Px.net

光輝く時代が来ると言っていたのは，この事か？

8 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 10:10:10.28 ID:3/C+3ed3.net

外道照身霊波光線！

9 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 10:10:15.50 ID:6le8ctVT.net

>>6
夜になったら勝手につくライト

10 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 10:16:21.24 ID:PjFGXbqt.net

>>9そんなんいらんわ

11 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 10:26:50.44 ID:Uwfhrdke.net

そのレーザー制御には電気制御を使ってるんじゃないの？

12 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 10:31:26.12 ID:QGYKOhvt.net

光を使って電流を制御する素子?
CdSとかフォトトランジスタって、1950年代には普通にあったけど？

13 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 10:33:50.89 ID:70Pqclrd.net

東電の発電所職員リストラできるな。

14 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 10:36:46.04 ID:G8REpziK.net

cpuとか電装装置とかか

15 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 11:01:15.39 ID:m3qeBdFX.net

その光を点滅させるのが電気ってオチじゃないだろうか

16 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 12:04:11.04 ID:jXRRm+wg.net

兆（ちょう）
　　日本・台湾・韓国では10の12乗を示し
　　中華人民共和国では10の6乗を示す
えぇぇ　知らんかったわ

17 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 12:15:54.86 ID:tSh3HTAs.net

電磁砲vsレーザーブレード

18 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 13:11:28.74 ID:iBj7X/Fw.net

10GHzのスイッチングなら半導体で出来るでしょう

19 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 13:15:09.18 ID:Ql0o0ozm.net

ついにピコが出てきたか
おっちぬまでに、フェムト、アトも目にできるだろうかｗ

20 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 13:33:21.17 ID:sggmgC1M.net

>>18
10GHzって100億Hzだよね？　テラとギガを間違えた？

21 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 13:39:59.73 ID:O7FXZ4na.net

光通信の速度工場に使えるのか？ｃｃｄ的な使い方は無理なんだろ。

22 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 15:19:52.62 ID:2hagUrIO.net

ようやく出来たか
50年前から出来る出来ると言われていたがついにきたか

23 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 15:38:24.89 ID:g7BdoU7k.net

>>12
光パルス与えたら絶縁状態から導通状態になるってことでしょ
現状 絶緑 ⇒ 導通 ⇒ 絶緑 しかできないみたいだけど

24 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 15:51:56.15 ID:GxEWSL9/.net

Aサイクル光線ってやつなの、これ？

25 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 16:07:43.20 ID:h1QSzyEL.net

>>19
コンデンサの容量単位で普通に見るが？

26 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 16:40:34.21 ID:dVUIQc4O.net

光コンピュータへの応用とか

27 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 17:00:31.18 ID:71KE/RCG.net

絶縁体と金属は光学的な性質も違う。
光で制御できるということは、光で光の経路を制御できる可能性がある。

28 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 17:23:51.74 ID:z6/61Das.net

ハゲにスポットライトが当たり時代？！

29 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 18:25:09.53 ID:zI0JjaAv.net

光で毛根の劣化を止めてください＞＜

30 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/03(火) 18:40:35.62 ID:71KE/RCG.net

適量の赤外線は血行を促進させるんじゃなかったかな。
毛髪は守ろうとするよりも、血管とか色々再生する能力の向上を
目指した方が良い。　　思わずマジレスしてしまった

31 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/04(水) 06:34:05.12 ID:1UN2ZwGa.net

saturable absorberとか穿孔開けるとかの原始的な方法で
１回のON/OFFするなら簡単なんだけどね。
recoveryが難しかった。

まあ光の高速スイッチングでロジックやるのはめんどくさいな。
行路長合わせ込まないといけないから。

32 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/04(水) 09:37:21.74 ID:sXLvJjtU.net

「常識を覆し、光で電気の流れを止める」って、フォトトランジスタも知らん記者はクビでいいよ

>>31
なんで光で光の流れを止める話してんだ？

この研究の売りは「超高速性」なわけだが、電気はちょっと伝送したら波形ぼろぼろになる
から、ここまでの超高速性には意味ないという、、、

33 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/04(水) 10:49:41.57 ID:cK+hjcQ0.net

光で電気の流れを止めるのは既にあるやん
反応は遅いが

34 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/04(水) 14:33:38.08 ID:ORFU3PWr.net

その逆はできるの？(´・ω・｀)

35 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/04(水) 20:21:24.08 ID:zNy/rylt.net

光で光をスイッチ出来る回路のほうが速い

36 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/04(水) 22:45:13.20 ID:yFOeH6FS.net

>>34
発光ダイオードで良いんじゃね？

37 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/05(木) 05:33:27.29 ID:digs9Oac.net

>>35
光ファイバーのスイッチングで既に応用技術があるじゃん

38 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/05(木) 06:58:14.24 ID:jSasntGd.net

亜秒間に兆単位で売り買い出来るなんて胸熱だな
数秒で億万長者も夢じゃなくなる

39 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/05(木) 17:13:32.60 ID:j9XPuHHI.net

10THz

40 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/11/05(木) 18:05:32.73 ID:6JR2DyQn.net

>>32
光だって分散媒質でちょっと飛ばしたらボロボロだよ

41 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/01/03(日) 03:02:09.78 ID:PxBEUB5s.net

光を出す半導体が遅いんだよばーーか
１００Ｇ制御できる発光体あるの？
５００円以内でな