2019 Fiscal Year Research-status Report
溶液堆積を用いた磁性ナノ粒子の自己組織化による薄膜形成条件の解明と秩序構造制御
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18K04819
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| Research Institution | Wakayama National College of Technology |
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Principal Investigator |
早坂 良 和歌山工業高等専門学校, 知能機械工学科, 准教授 (20593057)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 粒子シミュレーション / 薄膜形成 / 磁性ナノ粒子 / 自己組織化 / 移動現象および単位操作関連 / 外部磁場 / 磁気記録材料 / 記録容量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁性ナノ粒子の薄膜生成と秩序配列構造の制御は電子材料の分野で極めて重要な技術であり，とりわけ磁気記録材料のさらなる大容量化を実現するためには必要不可欠である．しかしながら，従来の薄膜生成技術ではナノサイズの粒子の構造を制御するのは困難である．
そこで本研究では薄膜を生成する新しい技術である『磁気溶液堆積法』の基礎の確立を目指す．具体的には溶液中で粒子を沈降させることにより，磁場と溶液の温度をコントロールして，所望の薄膜を得るための方法と条件を，粒子シミュレーションによって明らかにする．方法と条件の着眼点として，1.強力な外部磁場印加による薄膜生成に与える影響，2.大容量化の限界点，3.液体の温度変化の影響，4.秩序配列構造を得るための条件および生成時間 の解明 があり，当該年度は「2.大容量化の限界点」を詳細に解析した．
その結果，平均粒子間距離が1.9(濃度25.1%)のときは薄膜が形成されたが、1.5(40.3%)のときは薄膜が形成されなかった．この結果から距離1.9と1.5の間に大容量化の限界点が存在するという重要な知見が得られた．
また，磁気溶液堆積法の新たな段階として，所望の薄膜がより得られやすくなる方法を考案することが切に望まれる．そこで，従来までの研究は全粒子を1度で投与していたが，当該年度は数回に分割して投与し薄膜生成の条件数が増加に及ぼす影響を詳細に検証した．その結果，15%程度増加することがわかった。
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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
本研究課題は4か年計画であり，2年目の課題「2.大容量化の限界点」に関して，距離1.9と1.5の間に大容量化の限界点が存在するという重要な知見が得られた．これによって磁気溶液堆積法によって生成される磁気記録材料の記録容量の最大値を予見する重要な結果を得ることができた．また，磁気溶液堆積法の新たな段階として，数回に分割して投与し薄膜生成の条件数が増加する方法を考案した．その結果，15%程度増加することがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，研究実績の概要で示した方法と条件の着眼点のうち，
3.液体の温度変化の影響
4.秩序配列構造を得るための条件および生成時間
の解明を順次予定通り進める．また，R1年度は「2.大容量化の限界点」を推進し，距離1.9と1.5の間に大容量化の限界点が存在することを明らかにしたが，1.6の生成の可能性も明らかにする必要がある．大容量化の限界点に関してはさらに詳細に明らかにする必要があるので，「2.大容量化の限界点」も引き続き行う．
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| Causes of Carryover |
当該年度の終盤に執筆し投稿した論文の掲載がまだ決定しておらず、投稿料の支払いが発生しなかったため次年度使用額が発生した．次年度の早い段階での使用が見込まれる．
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