[发明专利]磁光装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及磁光装置，该磁光装置具有其中精细磁性粒子规则布置的精细粒子布置层。

背景技术

传统上，已经进行了有关表面等离子体激元振荡(surface plasmonoscillation)以及有关法拉第效应(Faraday effect)的研究，且已经讨论将其用于各种磁光装置。

首先，给出有关表面等离子体激元振荡的描述。

当金属晶体尺寸减小到超精细粒子时，出现超精细粒子所特有的表面等离子体激元振荡。

金属内的传导电子形成一种具有离子壳体(每个离子壳体为原子除了外部电子的部分)的等离子体状态，且由于这些电子的集体运动导致的振荡称为等离子体振荡。该等离子体振荡的量子(波视为量子)称为等离子体激元。

表面等离子体激元是指局域化在表面上的等离子体模式。

这里，精细粒子尺寸调整为导致表面等离子体激元振荡，且通常在几纳米到几十纳米范围的尺寸，视材料而定。

接着，给出有关周期性结构上磁性体(材料)的法拉第效应。

穿过透明铁磁体(材料)的光的偏振面旋转。该现象称为法拉第效应。当光沿着与磁性材料内的自旋取向平行的方向行进时，法拉第旋转角度最大。

已经确认，如果该磁性材料的薄膜不是设置成平坦膜，而是设置于周期性不平坦结构上，则法拉第旋转角度显著大于平坦膜的情形。(例如，见下述专利文献1和2)。假定这是因为由于周期性结构而引起透射光的S波和P波之间的折射率不同，从而导致幅值比例的巨大差异，因此与导致偏振面旋转的法拉第效应叠加而增大了法拉第旋转角度。(例如，见下述非专利文献)。

将磁性体(材料)设置于周期性结构上的该方法存在下述问题。

尽管磁性体的磁化反转的各种方法已经被提出，但是作为具体的方法，认为需要将线圈设置为尽可能紧贴于膜下方(从而有效地施加所产生的磁场到磁性体)并通过使电流流过线圈而产生此磁场。

这种情况下，更多数目的线圈匝数增加磁场强度，但是增大了互连层(interconnection layer)和制造成本。因此，考虑增大电流同时减小线圈匝数。这种情况下，从高透射率的角度而言，优选地应用例如ITO的透明导电膜作为互连材料。然而，这种透明导电膜存在的问题为，由于其电阻而无法使大的电流在其中流过，该电阻约为铜线的10倍。也就是说，从实用角度而言，需要使几百mA的电流流过，从而在例如在直径100μm的像素中得到例如100高斯的磁场强度。因此，需要应用低电阻金属线(铜、银、金等)，尽管其为不透明材料。

随着线圈直径减小，在线圈中心的磁场强度增大。然而，不减小互连线宽度而得到高开口率(即，光透射率)，这是不可能的。例如，对于形成100μm周期的圆形线圈的情形(线圈之间距离为10μm)，铜线宽度为10μm时，开口率约为60％。

因此，认为今后的理想及解决的课题是使用高透明度的透明导电膜，从而用小电流进行驱动。

[专利文献1]特许第3628859号公报

[专利文献2]特许第3654533号公报

[非专利文献]Katsuragawa，T；″Enhancement of the Faraday Rotation，″Jpn.J.Appl.Phys.，40，6365-6369(2001)

发明内容

本发明的实施例可以解决一个或多个上述问题。

根据本发明一个实施例，提供了一种磁光装置，其中一个或多个上述问题得以解决或者减轻。

根据本发明一个实施例，提供了一种具有增大磁导率(permeability)的磁光装置。更具体而言，提供了一种通过规则布置精细金属磁性粒子来增大磁导率的磁光装置，且具有产生磁场的功能的磁导率增大。

根据本发明一个实施例，提供了一种磁光装置，该磁光装置适合用作利用法拉第效应进行高清晰显示的装置。

根据本发明一个实施例，提供了一种磁光装置，该磁光装置可以使用更小的互连面积来进行磁化，即使使用比常规使用的磁场发生用线圈更简单的互连所产生的磁场，例如线性或弯曲互连，因为磁性体的磁化所需的磁场强度更小，从而整体上改善光透射率。

根据本发明一个实施例，提供了一种磁光装置，该磁光装置需要更少的磁场强度(即，电流值)来磁化磁性体，从而使用例如高电阻但透明的ITO的互连材料来实现改善的光透射率，而不采用例如铜、金或银的不透明材料作为低电阻互连材料用于磁场发生。