Development of hydrogen controllabel GMR multilayer

• Project/Area Number: 18K04745
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: Akamaru Satoshi 富山大学, 学術研究部理学系, 助教 (10420324)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: パラジウム合金 / 磁性多層膜 / 巨大磁気抵抗効果 / 水素吸蔵合金 / 水素 / 磁気抵抗 / Pd合金

Outline of Final Research Achievements

PdCo/Cu magnetic multilayer was constructed and its magnetoresistance under nitrogen and hydrogen gas mixture were measured. The multilayer showed giant magnetoresistance (GMR) effect after adjusting Co concentration and structure in PdCo. The GMR effect was reduced under the nitrogen and hydrogen gas mixture, because the absorbed hydrogen in PdCo reduced its magnetization. The GMR effect could be adjusted by changing the hydrogen concentration in gas mixture.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

巨大磁気抵抗効果を外部因子により制御できることは、大きな抵抗変化を水素センサに利用できる可能性がある。また巨大磁気抵抗効果が応用されている産業においても、素子の改良・改善につながる可能性がある。また、水素吸蔵合金の電子物性分野への応用といった視点から、今後学術的に新たな展開が広がることが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Hydrogenation effect on magnetic properties of Pd-Co alloys (2019)
  • Author(s): Akamaru Satoshi、Kimura Akihiro、Hara Masanori、Nishimura Katsuhiko、Abe Takayuki
  • Journal Title: Journal of Magnetism and Magnetic Materials Volume: 484 Pages: 8-13
  • DOI: 10.1016/j.jmmm.2019.03.121
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Pd/PdCo及びCu/PdCo薄膜の異常ホール効果と水素応答 (2020)
  • Author(s): 山本晴也、赤丸悟士
  • Organizer: 日本金属学会第166回講演大会
• [Presentation] 強磁性Pd基合金薄膜のホール効果と水素検出素子への応用 (2020)
  • Author(s): 赤丸悟士、山本晴也
  • Organizer: 第67回応用物理学会春季学術講演会
• [Presentation] PdCo薄膜の異常ホール効果とその水素応答 (2019)
  • Author(s): 赤丸悟士、山本晴也、鈴木佑弥、原正憲
  • Organizer: 日本金属学会 2019年春季（第164回）講演大会
• [Presentation] PdCo合金薄膜の水素吸収/放出時の電気抵抗変化に及ぼす磁場の影響 (2018)
  • Author(s): 鈴木佑弥、山本晴也、赤丸悟士、原正憲
  • Organizer: 第163回 日本金属学会秋期講演大会
• [Presentation] PdCo合金へのAgまたはFe添加による時期特性の水素反応 (2018)
  • Author(s): 山本晴也、鈴木佑弥、赤丸悟士、原正憲
  • Organizer: .第163回 日本金属学会秋期講演大会