Magnetic-electric-optical multi-functionality of nano-granular film by controlling the shape of magnetic nano-particle

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21102
• Project/Area Number (Other): 18H05936 (2018)
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund (2019); Single-year Grants (2018)
• Review Section: 0401:Materials engineering, chemical engineering, and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Aoki Hanae 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (60733920)
• Project Period (FY): 2018-08-24 – 2021-03-31
• Keywords: ナノ粒子 / トンネル磁気抵抗効果 / トンネル磁気誘電効果 / 扁平 / ナノグラニュラー

Outline of Final Research Achievements

Nano-granular films, where the ferromagnetic nano-granules are dispersed in an insulative ceramics matrix, are known to exhibit the tunneling magneto-dielectric and magneto-resistance effect at room temperature. Instead of the conventional spherical shape of nano-granules, we change the nano-particle to ellipsoidal and lateral shape in this study. The film exhibits different multi-functionality independently along film plane and out-of-plane, respectively.

Free Research Field

高周波磁性材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

次世代の多機能電子デバイス用の材料開発には、複数の機能性を同時に併せ持ち、かつ高効率でエネルギー変換可能な「複機能磁性材料」の開発が求められる。本研究では、従来の等方的な球形磁性ナノ粒子の常識を破り、粒子を「縦長楕円形」および「横長楕円形」にすることで、膜の面内と垂直で異なる複機能性を同時に発現させることに成功した。直流と交流の磁気変換特性を数ナノメートルの微小領域で制御できることから、デバイスの小型化・省電力化への貢献が期待される。