2019 Fiscal Year Annual Research Report
磁性金属－強誘電体ナノ複相構造薄膜の作製による新複機能物性材料の開発
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17H03385
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
増本 博 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 教授 (50209459)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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(移行) (70205475)
青木 英恵 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (60733920)
曹 洋 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (50804598)
池田 賢司 公益財団法人電磁材料研究所, その他部局, 研究員(移行) (40769569)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ナノ複相構造薄膜 / 新複機能物性材料 / トンネル磁気誘電効果 / トンネル磁気抵抗効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CoやFeCo合金などの磁性金属ナノ粒子を誘電体などのセラミックス中に分散したナノ複相構造薄膜は、従来に無い新しい原理に基づく複機能物性が発現することを、本研究室では見いだしてきた。磁場の強さの変化により誘電率が変化する『トンネル型磁気誘電(Tunneling Magneto-Dielectric: TMD)効果』、磁場の強さの変化により透過率が変化する『トンネル型磁気光学(Tunneling Magneto-Optic: TMO)効果』および『トンネル型巨大ファラデー効果』である。今年度は昨年度に引き続き上記機能物性の基盤的研究を中心に展開した。
具体的な成果として、①Co－フッ化バリウム系ナノ複相構造薄膜において、磁場により抵抗が変化するトンネル磁気抵抗（TMR）効果とTMD効果が、同時に発現する現象を初めて見いだし、磁性ナノ粒子の組成によりその特性を制御出来ることを明らかにした。１つの物質でDC,ACどちらの電気特性も磁場により制御するセンサー応用に期待できる。②母相として酸化物および複酸化物を用いたCo－アルミナ系、およびCo－チタン酸ストロンチウム系ナノ複相構造薄膜において、初めてTMD効果を見いだした。特にアルミナ系では10%を超えるTMD効果の発現に成功した。③磁性ナノ粒子の磁化の強さ、常磁性－強磁性混相などの違いによるTMD効果の発現メカニズムの違いを明らかにし、TMD効果の学理の追求を行った。
上記の結果が認められ、国際会議 PRICM10（中国西安）優秀発表賞、国際会議 PACRIM（沖縄）学生発表金賞・若手研究発表金賞、日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会優秀発表賞を受賞した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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