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Use of layered crystal structures for the development of new magnetic-tunnel-junction materials

Research Project

Project/Area Number 16K04925
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Applied materials
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

Kamishima Kenji  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (20321747)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords六方晶フェライト / 磁気抵抗効果 / 結晶工学 / 応用物性
Outline of Final Research Achievements

We have attempted to obtain a bulk material including the sandwich structure made up of two conducting ferromagnetic layers separated by a thin insulating layer. The electric resistance between these ferromagnets will be increased by their antiparallel alignment in magnetization whereas reduced by their parallel alignment, leading to the expectation for application to electronics.
We succeeded in the synthesis of new materials containing these kinds of layered structures. However, the magnetoresistance was affected by insulating layers between grains out of the crystal structure.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

エレクトロニクスは電子のマイナスの電荷がどのように流れるかということを利用している技術のことを指す。電子には、電荷だけではなく、磁石としての性質(スピン)もあり、それが電流の流れ方にも影響する。両方の性質を用いたエレクトロニクス「スピントロニクス」が現在実用化されつつある。
スピントロニクスの基本となる構造が「電気を通す磁石層/電気を通さない層/電気を通す磁石層」のサンドイッチ構造であり、平易にそのような構造を作るということが本研究の学術的意義である。電源を常に入れておかなくてもデータを保持できるメモリなど、省エネに貢献できる基礎技術であり、持続可能な発展を目指す社会的意義にも合致する。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 7 results) Presentation (22 results)

  • [Journal Article] Preparation of Sr-based hexagonal ferrite by controlling the oxidation state of Fe2018

    • Author(s)
      Meguro M.、Kakizaki K.、Kamishima K.
    • Journal Title

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      Volume: 43 Issue: 3 Pages: 183-186

    • DOI

      10.14723/tmrsj.43.183

    • NAID

      130007382955

    • ISSN
      1382-3469, 2188-1650
    • Year and Date
      2018-06-01
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Optimum Conditions for Synthesizing Fe Substituted Hibonite2018

    • Author(s)
      Nagumo H.、Kakizaki K.、Kamishima K.
    • Journal Title

      Journal of the Magnetics Society of Japan

      Volume: 42 Issue: 1 Pages: 1-4

    • DOI

      10.3379/msjmag.1801R001

    • NAID

      130006301660

    • ISSN
      1882-2924, 1882-2932
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      2017 Research-status Report
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  • [Journal Article] Synthesis of non-magnetic-ion-substituted Ca-based M-type ferrite2017

    • Author(s)
      Shigemura M.、Kakizaki K.、Kamishima K.
    • Journal Title

      Journal of the Magnetics Society of Japan

      Volume: 41 Issue: 5 Pages: 94-98

    • DOI

      10.3379/msjmag.1708R001

    • NAID

      130006041674

    • ISSN
      1882-2924, 1882-2932
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      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis and Magnetic Properties of (Zn<sup>2+</sup>Ti<sup>4+</sup>) Substituted W-type and Y-type Ferrites2017

    • Author(s)
      Watanabe K.、Kakizaki K.、Kamishima K.
    • Journal Title

      Journal of the Magnetics Society of Japan

      Volume: 41 Issue: 6 Pages: 127-131

    • DOI

      10.3379/msjmag.1710R001

    • NAID

      130006192326

    • ISSN
      1882-2924, 1882-2932
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    • Author(s)
      柿崎 浩一、髙桑 啓、神島 謙二
    • Journal Title

      Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy

      Volume: 64 Issue: 7 Pages: 355-358

    • DOI

      10.2497/jjspm.64.355

    • NAID

      130005865418

    • ISSN
      0532-8799, 1880-9014
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  • [Journal Article] Optimum preparation conditions of Fe-deficient Ca-based M-type ferrite2017

    • Author(s)
      M. Shigemura, K. Watanabe, K. Kakizaki, K. Kamishima
    • Journal Title

      Journal of the Magnetics Society of Japan

      Volume: 41 Issue: 1 Pages: 10-13

    • DOI

      10.3379/msjmag.1611R002

    • NAID

      130005239721

    • ISSN
      1882-2924, 1882-2932
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  • [Journal Article] Synthesis and magnetic properties of Fe substituted hibonite2017

    • Author(s)
      H. Nagumo, K. Watanabe, K. Kakizaki, K. Kamishima
    • Journal Title

      Journal of the Magnetics Society of Japan

      Volume: 41 Issue: 2 Pages: 20-24

    • DOI

      10.3379/msjmag.1701R001

    • NAID

      130005401748

    • ISSN
      1882-2924, 1882-2932
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      宮島 遼, 神島 謙二, 柿崎 浩一
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      佐保 拓未, 柿崎 浩一, 神島 謙二
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      第42回日本磁気学会学術講演会
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      中尾 翔陽, 神島 謙二, 柿崎 浩一
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      第42回日本磁気学会学術講演会
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  • [Presentation] Me2+Ti4+置換 Ba12Fe28Ti15O84 の作製と磁性2018

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      安田 直生, 柿崎 浩一, 神島 謙二
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      第42回日本磁気学会学術講演会
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  • [Presentation] 酸化物強磁性体における粒径とキュリー温度の相関2018

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      廣川 脩祐, 前田 加衣, 大橋 政司, 黒田 浩介, 髙橋 憲司, 佐保 拓未, 野村 祐太, 神島 謙二
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      日本物理学会2018年秋季大会
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      Y. Nomura, K. Kakizaki, K. Kamishima
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      S. Yuan, K. Kakizaki, K. Kamishima
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      第27回日本MRS年次大会
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  • [Presentation] High field magnetization measurements of BaTi2Fe2+2Fe3+8-xAlxO192017

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      A. Yonezawa, A. Miyake, H. Mitamura, M. Tokunaga, K. Kakizaki, K. Kamishima
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      第27回日本MRS年次大会
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  • [Presentation] Synsthesis and Magnetic Properties of (Ca, Sr)-based Mg2W-type hexaferrite2017

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      T. Sekigawa, K. Kakizaki, K. Kamishima
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      第27回日本MRS年次大会
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  • [Presentation] Preparation of Sr-based hexagonal ferrite by controlling the oxidation state of Fe2017

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      M. Meguro, K. Kakizaki, K. Kamishima
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      第27回日本MRS年次大会
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      服部 慎吾, 神島 謙二, 柿崎 浩一
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      米沢 豊志, 柿崎 浩一, 神島 謙二
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      杉原 滉一, 神島 謙二, 柿崎 浩一
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      粉体粉末冶金協会平成28年度秋季大会
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      東北大学青葉山キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
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      高桑 啓, 神島 謙二, 柿崎 浩一
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      粉体粉末冶金協会平成28年度秋季大会
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      東北大学青葉山キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2016-11-09
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      浅田 啓純, 神島 謙二, 柿崎 浩一
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      第40回日本磁気学会学術講演会
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      金沢大学(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-06
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  • [Presentation] Mg2+-Ti4+置換BaFe12O19の作製と磁気特性2016

    • Author(s)
      神島 謙二, 江刺家 侑典, 柿崎 浩一, 酒井 政道
    • Organizer
      第40回日本磁気学会学術講演会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-06
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  • [Presentation] Feの価数制御によるSr系六方晶フェライトの作製2016

    • Author(s)
      目黒 昌淳, 柿崎 浩一, 神島 謙二
    • Organizer
      第40回日本磁気学会学術講演会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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