2021 Fiscal Year Research-status Report
Three-dimensional magnetic modification by using energy in-plantation process and its device aplication
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20K12497
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
松井 利之 大阪府立大学, 高等教育推進機構, 教授 (20219372)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀 史説 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20275291)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 照射誘起強磁性 / イオン注入 / 磁性ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の研究成果を受け，引き続きCクラスタイオンを用いた照射誘起強磁性薄膜試料に対しての放射光を用いた実験結果の定量解析を進め，論文投稿に向けて更なる検討を進めている．クラスタイオンサイズ，エネルギーを変化させた試料の解析結果からは，これまで明らかにしてきた，クラスタ効果が試料際表面部に顕著に集積して得られることや，エネルギによってその深さ方向への影響が変化することなどをさらに補強する成果が得られている．
これらに熱処理を加えた試料に対しての解析についても，引き続き検討を進めているところである．
また，3次元磁気構造の一部を担うと同時に，キャップ層やボトム層としても機能させる，複合ナノクラスター磁性材料に対する検討も引き続き実施し，SiO２に磁性イオンを多様な条件でインプランテーションした試料の構造の定量化にも取り組んだ．このために，モデリング、電磁波解析計算プログラムを導入し，ナノ構造体のモデリングとその周囲の電磁波分布や振動などを計算し可視化することを進めている．これにより，合成条件と構造との相関を解明し，特性評価の結果と合わせてこれらの材料を組み込んだ，傾斜的磁気機能が付与された材料開発を進める．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
引き続きCOVID-19の影響を受けたことや，外部実験機関のビームタイム等が計画したように確保できず，実験の進捗がやや遅れている状況である．一方で，これを打開するため，イオン注入した磁性クラスタ試料の作成をおこなうなど，新たな視点から傾斜磁気機能付与に向けた取り組みを推進している．
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き，クラスタイオン照射によるFeRhの照射誘起磁性を深さ方向に制御し，傾斜機能を持たせた新たな磁気機能薄膜を製作するための設計指針を確立することを目指し，研究を実施する．また新たに開発を進めている，イオン注入ナノクラスター磁性層を記見込んだ，服装構造の磁性体作成に向けて，磁性イオン注入したSiO2に対する構造と磁性制御に関する検討も同時並行で推進し，FeRh層と複合化させた状態での磁気デバイス構築に向けた検討も進める予定である．
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| Causes of Carryover |
COVID-19の影響により，外部機関での研究が計画通り実施できず，消耗品，旅費等の執行計画が予定通り進められなかった．また，国際会議による成果発表を予定したが，関連する会議が中止となった．これらの額は，次年度に繰り越し外部機関での実験等も進める計画である．
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