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Improvement in performance of electroplated magnetic films using halogen ions and improvement principle

Research Project

Project/Area Number 19K04472
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

Yanai Takeshi  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (30404239)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords軟磁性 / 硬磁性 / 厚膜 / 電解めっき / 深共晶溶媒 / めっき / 磁性材料 / ハロゲンイオン / 磁石 / 無電解めっき / アルカリ金属イオン / 高周波 / 磁性
Outline of Research at the Start

本研究対象である小型モータやセンサ応用が期待される磁性めっき膜の成膜プロセスでは,電源容量の低減のために塩化物イオンを加えることがあるものの,塩化物イオンと磁気特性の関係に着目した検討はこれまでなされてこなかった。研究代表者らは最近Fe-Ni軟磁性めっき膜やFe-Pt硬磁性めっき膜の創製時にめっき浴内の塩化物イオン濃度を変化させると磁気特性や成膜速度などが大きく変化することを見出し,その成果の一部を論文発表した。本研究は,めっき浴内のハロゲンイオンが磁気特性や成膜速度に与える影響ならびに原理を明らかにし,ハロゲンイオンを活用した新しい磁気特性改善手法を提案することである。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this project was to improve the magnetic properties of hard and soft magnetic films such as Fe-Pt, Fe-Ni, and Fe-Co alloys. For the soft magnetic Fe-Ni and Fe-Co films, the presence of halogen ions in the plating bath improved the soft magnetic properties slightly. On the other hand, for the hard magnetic Fe-Pt films, we found that the halogen ions reduce the coercivity and that the addition of alkali metal ions in the bath suppresses the reduction in the coercivity by the alkali metal ions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

軟磁性膜においてはその高性能化により,より高い周波数での駆動が期待できる。これにより,磁気デバイスの小型・省エネ化が期待でき,電気自動車をはじめとする様々なモノの電化への貢献が期待できる。硬磁性膜においては,ハロゲンイオンが磁気特性の劣化要因になることを見出したことから,ハロゲンイオンフリーのめっき浴開発が進むと予想され,特性の優れた硬磁性材料開発をサポートする知見が得られたことなどが,本研究成果の意義である。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] High-temperature properties of Fe-Pt film-magnets prepared by electroplating method2020

    • Author(s)
      Yanai Takeshi、Omagari Yuya、Furutani Seiya、Yamashita Akihiro、Fujita Naoyuki、Morimura Takao、Nakano Masaki、Fukunaga Hirotoshi
    • Journal Title

      AIP Advances

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 015149-015149

    • DOI

      10.1063/1.5130466

    • NAID

      120006988303

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] DES 浴から作製した Fe-Ni 膜の組織と磁気特性2022

    • Author(s)
      柳井武志・深田有哉・山下昂洋・中野正基・福永博俊
    • Organizer
      第34回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Fe-Pt電析膜の磁気特性に与える塩化物イオンの影響2022

    • Author(s)
      柳井武志・伊野拳太朗・楢林龍太・山下昂洋・中野正基・福永博俊
    • Organizer
      令和4年電気学会全国大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] DES浴から作製した軟磁性Fe-Ni膜の浴添加剤による磁気特性改善2022

    • Author(s)
      松尾雄志,深田有哉,山下昂洋,柳井武志,中野正基,福永博俊
    • Organizer
      電気学会マグネティクス研究会(電力用磁性材料,磁気応用一般)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 電力用磁性材料の開発技術 - 高周波駆動用極薄軟磁性薄帯の開発 -2021

    • Author(s)
      柳井武志
    • Organizer
      令和3年基礎・材料・共通部門大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 錯化剤種およびめっき浴のpHが硬磁性Fe-Ptめっき膜の磁気特性に与える影響2021

    • Author(s)
      伊野拳太朗,狭間 陸,山下昂洋,柳井武志,中野正基,福永博俊
    • Organizer
      電気学会マグネティクス研究会(電力用磁性材料,磁気応用一般)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of additives on magnetic properties of magnetic films prepared using deep eutectic solvent2021

    • Author(s)
      Y. Matsuo, T. Yanai, Y. Fukuda, A. Yamashita, T. Morimura, M. Nakano, H. Fukunaga
    • Organizer
      Interfinish 2020
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DES浴から作製した軟磁性膜の磁気特性に与える添加剤の影響2021

    • Author(s)
      松尾雄志,山下昂洋,柳井武志,中野正基,福永博俊
    • Organizer
      電気学会マグネティクス研究会(電力用磁性材料,磁気応用一般)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Fe-Pt 磁石膜の磁気特性に与えるめっき条件の影響2020

    • Author(s)
      伊野拳太朗,狭間陸,古谷誠也,山下昴洋,柳井武志,中野正基,福永博俊
    • Organizer
      2020年度(第73回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 電気めっきで作製した Fe-Ni 薄膜の磁気特性2020

    • Author(s)
      林田侑飛,三枝香風,山下昂洋,柳井武志,中野正基,福永博俊
    • Organizer
      2020年度(第73回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] High-temperature properties of Fe-Pt film-magnets prepared by electroplating method2019

    • Author(s)
      Takeshi Yanai, Yuya Omagari, Seiya Furutani, Akihiro Yamashita, Masaki Nakano, Hirotoshi Fukunaga
    • Organizer
      The 2019 MMM Conference
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of chloride ion on crystal structures and magnetic properties of electroplated Fe-Pt film-magnets2019

    • Author(s)
      Seiya Furutani, Yuya Omagari, Riku Hasama, Akihiro Yamashita, Takeshi Yanai, Masaki Nakano, Hirotoshi Fukunaga
    • Organizer
      The 2019 MMM Conference
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Clイオンを含む浴から作製したFe-Pt電析磁石の磁気特性2019

    • Author(s)
      古谷誠也, 挾間陸, 大曲湧也, 山下昂洋, 柳井武志, 中野正基, 福永博俊
    • Organizer
      電気学会マグネティクス研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] めっき浴内のイオン種がFe-Pt磁石膜の磁気特性に与える影響2019

    • Author(s)
      古谷誠也, 柳井武志, 大曲湧也, 山下昂洋, 中野正基, 福永博俊
    • Organizer
      電気学会マグネティクス研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 電析法で作製したCo-Pt磁石膜2019

    • Author(s)
      大曲湧也, 古谷誠也, 柳井武志, 山下昂洋, 中野正基, 福永博俊
    • Organizer
      電気学会マグネティクス研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 二段階熱処理法によるFe-Pt硬磁性めっき膜の磁化向上2019

    • Author(s)
      挾間陸, 古谷誠也, 大曲湧也, 山下昂洋, 柳井武志, 中野正基, 福永博俊
    • Organizer
      電気学会マグネティクス研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 二段階熱処理法が電析法で作製したFe-Pt磁石膜の磁気特性に与える影響2019

    • Author(s)
      挾間陸, 古谷誠也, 大曲湧也, 山下昂洋, 柳井武志, 中野正基, 福永博俊
    • Organizer
      2019年度(第72回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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