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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Development of nanogranular transparent ferromagnetic material with new magneto-optical effect

Research Project

Project/Area Number 17H03420
Research InstitutionResearch Institute for Electromagnetic Materials

Principal Investigator

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)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 薮上 信  東北大学, 医工学研究科, 教授 (00302232)
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)
増本 博  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 教授 (50209459)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsナノグラニュラー / 磁気光学効果 / ファラデー効果 / 磁性薄膜 / 磁気誘電効果 / 多機能性 / 透明強磁性 / フッ化物
Outline of Annual Research Achievements

本研究で提案するナノグラニュラー膜は、nmサイズのFeやCo等の強磁性金属グラニュールがマトリックス中にほぼ均一に分散したナノ構造を有する。その磁気光学効果などの機能性発現のメカニズムは、強磁性グラニュールおよびマトリックスを構成する物質などの膜組成、また、グラニュールの粒径、粒径分布、分散状態、結晶構造、マトリックスの結晶性や配向、さらには、グラニュールとマトリックスの界面構造や状態に起因すると考えられる。このように、ナノグラニュラー膜の磁気光学効果を制御するための要素は非常に多い。しかし、我々の研究グループによるこれまでのナノグラニュラー膜の磁性や電気伝導に関する研究実績から、既に作製条件と膜構造についての多くのデータの蓄積がある。本研究では、これらの実績を踏まえてさらに発展させ、膜組成の拡張および成膜条件の詳細な検討によって、新しい磁気光学効果の発現と、その物性メカニズムの解明を目的としている。
本年度は、昨年度に引き続き、ナノグラニュラー薄膜の実用特性に着目し、光透過性能に優れかつ大きなファラデー効果を示す、すなわち性能指数の向上を検討した。昨年度までに得られた結果から、光透過特性に優れたFeCo-BaF系膜に着目し、成膜時の基板温度とその後の熱処理の条件を調整することによって、さらなる性能指数の向上を目指した。その結果、300℃以上に加熱した基板上に、基板温度より高い熱処理を実施することにより、ファラデー回転角と光透過率の両方が向上することを明らかにした。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019

All Journal Article (2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 金属-セラミックスナノグラニュラー薄膜の磁気-誘電効果2019

    • Author(s)
      小林伸聖
    • Journal Title

      日本磁気学会第224回研究会資料

      Volume: 224-3 Pages: 19-21

  • [Journal Article] 窒化物をマトリックスとしたナノグラニュラー薄膜の磁気光学効果2019

    • Author(s)
      池田賢司, 小林伸聖, 荒井賢一
    • Journal Title

      電気学会マグネティックス研究会資料

      Volume: MAG-19-090 Pages: 63-68

  • [Presentation] 差動圧力スパッタ法により作製したCo-SrTiO3系ナノ複相薄膜におけるトンネル磁気-誘電効果の発現2020

    • Author(s)
      木村萌,曹洋,青木英恵,小林伸聖,大沼繁弘,増本博
    • Organizer
      日本金属学会2020年春季講演大会
  • [Presentation] Reactive magnetron co-sputtering deposition of Co-F-C granular films2020

    • Author(s)
      曹洋, 小林伸聖, 大沼繁弘, 増本博
    • Organizer
      日本金属学会2020年春季講演大会
  • [Presentation] Co-酸化物系ナノコンポジット薄膜の構造とトンネル磁気-誘電効果2020

    • Author(s)
      木村萌,曹洋,青木英恵,大沼繁弘,小林伸聖,増本博
    • Organizer
      日本セラミックス協会2020年年会
  • [Presentation] 金属-セラミックスナノグラニュラー膜の磁気・誘電・光機能性2020

    • Author(s)
      小林伸聖
    • Organizer
      令和2年電気学会全国大会・シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 窒化物をマトリックスとしたナノグラニュラー薄膜の磁気光学効果2019

    • Author(s)
      池田賢司、小林伸聖、荒井賢一
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
  • [Presentation] FeCo-BaFナノグラニュラー膜の構造と巨大ファラデー効果2019

    • Author(s)
      小林伸聖、池田賢司、岩佐忠義、荒井賢一
    • Organizer
      第43回磁気学会学術講演会
  • [Presentation] SiNマトリックスナノグラニュラー薄膜の磁気光学効果2019

    • Author(s)
      池田賢司、小林伸聖、荒井賢一
    • Organizer
      第43回磁気学会学術講演会
  • [Presentation] Improvement of tunneling magnetodielectric effect for Co-Al2O3 nano-composite films by optimization of preparation conditions2019

    • Author(s)
      M. Kimura,Y. Cao,H. Aoki,N Kobayashi,S. Ohnuma,H. Masumoto
    • Organizer
      The 13th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure and Magneto-dielectric Properties in Co-F-C Nanocomposites2019

    • Author(s)
      Y. Cao,N. Kobayashi,S. Ohnuma,H. Masumoto
    • Organizer
      The 13th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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