Fabrication of noble-metal-free nano granular thin films for high-frequency using carousel sputtering method

• Project/Area Number: 25K01274
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Research Institute for Electromagnetic Materials
• Principal Investigator: 直江 正幸 公益財団法人電磁材料研究所, その他部局等, 研究員 (50533725)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三上 貴大 国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波標準研究センター, 研究員 (41000665) ; 室賀 翔 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60633378) ; 小林 伸聖 公益財団法人電磁材料研究所, その他部局等, 研究員 (70205475) ; 鈴木 一行 公益財団法人電磁材料研究所, その他部局等, 研究員 (70562940)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2026: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2025: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
• Keywords: ナノグラニュラー磁性薄膜 / 貴金属フリー / カルーセルスパッタ / 透磁率 / 高周波

Outline of Research at the Start

高周波磁性薄膜には、近未来の電気電子機器の小型化・高効率化・電磁ノイズ抑制等、多大なメリットがある。磁性ナノ粒子が結晶配向して絶縁体中に分散したナノグラニュラー磁性薄膜は高周波特性に優れるが、従来は膜の更なる高周波化に貴金属添加が必要であった。しかし、貴金属は非磁性元素故に、他方で磁気特性を劣化させた。カルーセルスパッタは、本膜へ積極的に結晶配向や異方的な歪みを導入することで、貴金属フリーで高透磁率を保ちながら高周波に特性を延ばせる可能性を有する手法である。そのようなナノグラニュラー膜の達成により、周波数上限が延長された電磁ノイズ抑制効果や透磁率の計測技術開発にも貢献する。