2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new magnetic memory devices using nagative magnetizaion oxides
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20H02829
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
吉井 賢資 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 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主幹 (90354985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 直 岡山大学, 自然科学学域, 教授 (00222894)
矢板 毅 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 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主席 (40370481)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 負の磁性 / 遷移金属酸化物 / スピネル / ペロブスカイト / 炭素 / 炭化ケイ素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
負の磁性を示す酸化物の合成と物性測定を継続した。これまで主に行ってきた遷移金属スピネル酸化物を調べるのみならず、幾つかの希土類-遷移金属ペロブスカイト系についても負の磁性を観測した。現時点ではこの現象の機構は必ずしも明確ではないが、異なる結晶サイトを占める磁性イオン同士の磁化の打ち消しあい、また、同一サイトに入った異なる磁性イオンの磁化の打ち消しあいによるものと考えられる。スピネル系については、Ni-Cr-Fe系およびLi-Cr-Fe系において、室温以上あるいは室温直下における負の磁性を示す物質が見出されており、新規磁気メモリ素子の開発可能性も示された。これらの物質は空気中の加熱により簡便安価に合成されるため、この点でも応用に有利と考えている。
また、負の磁性を示す希土類-鉄系電子強誘電体RFe2O4（R:希土類）について、新規物性探索の観点から、磁場などのバイアス下での誘電率測定を行い、この系の磁性-誘電性の相関についての情報を得た。
広く磁気メモリ素子の探索を行う中で、水素ドープにより磁性を有する可能性から、新規材料として提案されているグラファイト系について、グラフェン材料の安価な合成方法を見出したため、その特性についても調べた。物性を制御する目的で、ホウ素や窒素のドープを行い、炭素サイトにこれらの元素が入っていることを示唆する結果が得られた。またこの系にセシウムを水溶液中で電気化学的に吸着させることができたことにより、除染材料としての応用可能性も見出された。
また、欠陥が磁性を持つとされている次世代半導体SiCの性質も調べた。物性測定や放射光分析を行う中で、Ni/SiCショットキーダイオードがガンマ線やX線などのエネルギー回収素材料となることを見出した。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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