雷射加热制造透明磁性材料新方法，突破磁光材料与光路整合阻碍

整合磁光材料与光学元件，日本科学家开发出利用雷射加热制造透明磁性材料的新方法，为光学设备小型化打开新道路。

磁光材料是指在紫外～红外波段具磁光效应的光讯息功能材料，利用这类材料的磁光特性及光、电、磁相互作用和转换，能制成各种功能光学元件，如：调制器、磁光开关、偏转器、磁强计、磁光感测器、隔离器等。

最近，日本东北大学、丰桥技术科学大学团队解决了磁光材料与光电路整合但不损坏的关键阻碍，以专门雷射加热技术创造出 Ce:YIG 透明磁光材料。

磁光隔离器对确保稳定的光通讯至关重要，它们就像灯光讯号的交通指挥，控制光子朝特定方向移动，由于涉及高温工艺，将隔离器整合到硅基光子电路具有一定挑战性。

研究人员于是专注集中在选择性加热材料特定区域的雷射退火（Laser Annealing）技术，这是功率半导体制造工序不可或缺的一环。

先前研究曾以该技术选择性加热沉积在介电镜上的 Bi: YIG 薄膜，使 Bi:YIG 结晶但不影响介电镜，但当用在 Ce:YIG（因磁性、光学特性而成为光学元件的理想材料）身上便出现问题，暴露在空气会导致不必要的化学反应。

为避免这种情况，研究人员设计一种新设备，可以使用雷射在真空加热材料，在不改变周围材料的前提下精确加热微小区域（约 60 微米）。

研究人员表示，以这种方法制造出的透明磁性材料，将大幅促进紧凑型磁光隔离器进展，对稳定的光通讯至关重要;此外，它也为强大的小型雷射、高解析度显示器、小型光学设备开辟新途径。

新论文发表在《光学材料》期刊。