2017 Fiscal Year Research-status Report
radiation-resistant properties of spin Seebeck devices
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17K05126
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
岡安 悟 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主幹 (50354824)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | スピンゼーベック効果 / 照射効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
照射によるスピンゼーベック電圧の変化を系統的に測定するために、平成29年度にスピンゼーベック効果測定システムを構築し、データ測定を自動で行えるよう整備した。
高エネルギー重イオン照射については日本原子力研究開発機構原子力科学研究所のタンデム加速器を利用して、イオン種を変えて計4回照射を行った。イオン種（または電子的阻止能Se）にかかわらず照射量の増加に伴いスピンゼーベック信号が消失することがあきらかになった。これは重イオン照射ではイオントラックに沿って、主に高密度電子励起によって磁性層が局所加熱されることで、磁性体が磁化を消失してしまうためであると考えられる。ひとつのイオントラックで磁性層が磁性を失う範囲は直径数ナノメートルであるが、照射量が増えイオントラックが試料表面の全面を覆うようになると、試料全体の磁性が消え磁性層から金属層にスピン流の注入が行えなくなるためスピンゼーベック電圧が消失すると考えている。この結果について現在論文を纏めているところである。
またガンマ線照射については、量子科学技術研究開発機構高崎研にて照射条件を変え（室温、150℃、150℃＋水蒸気）計4回のガンマ線照射を行った。こちらはスピンゼーベック信号に大きな変化はみられないが、唯一、150℃の高温＋水蒸気の環境下では特性が劣化するように見える。現在データを詳しく解析中である。こちらもいくつかの追加実験の後に論文化する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
スピンゼーベック効果測定システムを構築し、データ測定を自動で行えるよう整備した。
重イオン照射についてはJAEA東海タンデム加速器を利用して、イオン種を変えて計4回照射を行った。またガンマ線照射についてはQST高崎研にて照射条件を変え（室温、150℃、150℃＋水蒸気）計4回のガンマ線照射を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
電子線照射実験を行い、スピンゼーベック素子の特性変化を調べる。平成29年度の研究で、とくに照射中の水蒸気の存在が問題となりそうなことがわかったので、夏の高湿度環境下と冬の乾燥時の比較を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
平成29年度は室温でのスピンゼーベック効果を調べたため、計上していた寒剤分が未使用となった。平成30年度以降に寒剤利用を行い低温での測定を開始する予定である。
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Research Products
(3 results)
