大阪公立大の木村健太准教授と東京大の木村剛教授の研究グループは、２価のニッケル（Ｎｉ²⁺）イオンが磁性を担うＬｉＮｉＰＯ₄ は、光通信で用いる光の吸収がその進行方向を反転することで２倍以上変化することを発見した。「かつてない画期的な光学製品の開発につながる」と評されている。

研究グループは、この状況を満たす物質として、２価のニッケル（Ｎｉ²⁺）イオンが磁性を

担う酸化物に着目。Ｎｉ²⁺系酸化物は多くの場合、６個の酸素イオンが Ｎｉ²⁺の周りに八面体状に配位したＮｉＯ₆ユニットを有しており、このユニットが近赤外波長帯域で巨大な

光ダイオード効果を引き起こすと予想した。

ＬｉＮｉＰＯ₄の単結晶を用いた測定の結果、光通信波長帯域に属する波長１４５０ナノメートルにおいて、光が左方向に進む場合と右方向に進む場合で吸収係数が２倍以上も異なることを発見した。この変化の割合は、光通信波長帯域における光ダイオード効果としては過去最大であり本効果は外部から磁界を加える必要がないことも分かっている。

さらに、光ダイオード効果の極性を、外部磁場でスイッチできることを発見。磁場によって切り替わる吸収係数の値は、スイッチを繰り返しても変化がなく、光ダイオード効果に劣化がないことが分かる。これらの結果より、不揮発的スイッチングの可能な巨大光ダイオード効果を光通信波長帯域で実現できた。

木村准教授は「本研究でニッケル元素を含む化合物の有用性が示されたことで、物質選択の幅が格段に広がった」と説明。「この知見を基に、より高性能な光ダイオード効果を示す物質の開発を進める」と意気込んだ。