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2013 Fiscal Year Annual Research Report

広帯域・高周波ナノ複相構造薄膜の創製と複機能融合物性の解明

Research Project

Project/Area Number 23246118
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

増本 博  東北大学, 国際高等研究教育機構, 教授 (50209459)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 牧野 彰宏  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30315642)
小林 伸聖  公益財団法人電磁材料研究所, 電磁気材料グループ, 主席研究員 (70205475)
横井 敦史  公益財団法人電磁材料研究所, 電磁気材料グループ, 研究員 (60513760)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywordsナノ複相構造 / 複機能融合物性 / 磁性体 / 誘電体 / 薄膜
Research Abstract

本研究は、磁性金属とセラミックスのナノ複相構造化により優れた高周波軟磁気特性および複機能融合物性を有する薄膜材料を得ることを目的としている。震災による遅れは昨年度中に取り戻し、最終年度である今年度は予想を超える成果として新規な磁気-電気(誘電)変換機能を有する複機能薄膜素子を創出することができた。
①(Co-Ti-Oナノ複相層)/(Bi-Ti-O)およびCo/(Bi-Ti-O)多層膜を作製し、その層数や各層の膜厚を変化することにより330 OeのHex に対して、3.7-6.9 GHzの高い周波数帯かつ広帯域で磁気共鳴のピーク周波数を任意に制御出来ることを明らかにした。この膜は、従来実現できなかったGHz帯域において、磁場の変化によりインピーダンスが変化する磁気インピーダンス効果を発現することを初めて見いだした。
②Co合金-フッ化物セラミックス系ナノ複相薄膜の作製を行い、約10GHzという高周波の軟磁気特性を有することを明らかにし、組成などの条件を制御することにより、室温で巨大誘電率と磁気誘電効果を発現することを初めて見いだした。
これらの成果は、平成25年度「日本磁気学会 論文賞」、第51回セラミックス基礎科学討論会「優秀講演者賞」、第11回国際フェライト会議(ICF11)「新製品/新技術賞」 などの受賞へと繋がった。
以上総括すると、本研究によって、室温での外部磁場の印可によって、インピーダンスを制御する磁気インピーダンス効果、および誘電率を制御する磁気誘電効果を有する複機能融合物性薄膜材料を創製することに成功した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] (Co-Ti-O)/Bi-Ti-O Multilayer Films with High-Frequency Electromagnetic Response2013

    • Author(s)
      H.Kijima, Y.Zhang, N.Kobayashi, S.Ohnuma, P.Muralt, N.Setter, and H.Masumoto
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: 52 Pages: 09KA14-1-09KA14-4

    • DOI

      10.7567/JJAP.52.09KA14

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高異方性磁界と高比抵抗を兼ね備えるCoPd-CaF2ナノグラニュラー軟磁性膜の基礎検討2013

    • Author(s)
      直江正幸、大沼繁弘、小林伸聖、岩佐忠義、石田今朝男、荒井賢一、増本博
    • Journal Title

      電気学会マグネティックス研究会

      Volume: MAG-13 Pages: 42-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] FMR周波数がSHF帯に及ぶ高電気抵抗CoFePd‐CaF2ナノグラニュラー軟磁性薄膜の作製2013

    • Author(s)
      直江正幸、大沼繁弘、小林伸聖、岩佐忠義、石田今朝男、荒井賢一、増本博
    • Journal Title

      電気学会マグネティックス研究会

      Volume: MAG-13 Pages: 48-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High frequency magneto-impedance effects in (Co-Ti-O)/Bi-Ti-O multilayer films2013

    • Author(s)
      H. Kijima, Y. Zhang, N. Kobayashi, S. Ohnuma, P. Muralt, N. Setter and H. Masumoto
    • Journal Title

      2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium

      Volume: 8 Pages: 56-58

    • DOI

      10.1109/ISAF.2013.6748674

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] タンデム法で作製したナノグラニュラー軟磁性薄膜の異方性の要因2013

    • Author(s)
      直江 正幸,大沼 繁弘,小林 伸聖,岩佐 忠義,石田 今朝男,荒井 賢一,増本 博
    • Journal Title

      電気学会マグネティックス研究会

      Volume: MAG-13 Pages: 133-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] タンデム法によるCoPd-SrTiO3薄膜の構造と磁気特性2014

    • Author(s)
      張亦文, 福士翔祐, 大沼繁弘, 増本博
    • Organizer
      日本金属学会2014年春期大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      20140321-20140323
  • [Presentation] CoPd-CaF2ナノグラニュラー軟磁性膜の磁気特性とナノ構造との関係2014

    • Author(s)
      直江正幸、大沼繁弘、小林伸聖、岩佐忠義、荒井賢一、増本 博、山上朋彦、橋本佳男、村上祐貴彦、枦 修一郎、石山和志
    • Organizer
      平成26年度電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] MgF2-Co系ナノ複相薄膜の作製と磁気特性2014

    • Author(s)
      増本博・加藤茉奈弥・張亦文・小林伸聖・大沼繁弘
    • Organizer
      日本セラミックス協会2014年年会
    • Place of Presentation
      慶応大学
    • Year and Date
      20140317-20140319
  • [Presentation] Soft Magnetic Properties of CoPd-SrTiO3 Nano-composite Films Deposited by Tandem Sputtering Method2014

    • Author(s)
      Y. Zhang・H. Kijima・H. Masumoto・.N. Kobayashi・S. Ohnuma
    • Organizer
      日本セラミックス協会2014年年会
    • Place of Presentation
      慶応大学
    • Year and Date
      20140317-20140319
  • [Presentation] タンデム法で作製したナノグラニュラー軟磁性薄膜の異方性の要因2013

    • Author(s)
      直江 正幸,大沼 繁弘,小林 伸聖,岩佐 忠義,石田 今朝男,荒井 賢一,増本 博
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
    • Place of Presentation
      信州大学
    • Year and Date
      20131211-20131212
  • [Presentation] 高電気抵抗率を有するMgF2-Co薄膜の作製とその特性2013

    • Author(s)
      加藤 茉奈弥、張 亦文、小林 伸聖、大沼 繁弘、増本 博
    • Organizer
      平成25年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会
    • Place of Presentation
      長岡市
    • Year and Date
      20131024-20131025
  • [Presentation] Soft-magnetic Properties of Co-Pd-SrTiO3 Nano-composite Films2013

    • Author(s)
      Y. Zhang, S. Fukushi, H. Kijima, N. Kobayashi, S. Ohnuma and H. Masumoto
    • Organizer
      日本金属学会2013年秋期大会
    • Place of Presentation
      金沢市
    • Year and Date
      20130917-20130919
  • [Presentation] Magnetic Property and Thermal Stability of CoPd-SrTiO3 Nano-composite Films2013

    • Author(s)
      Y. Zhang, S. Fukushi, H. Kijima, N. Kobayashi, S. Ohnuma and H. Masumoto
    • Organizer
      日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      長野市
    • Year and Date
      20130904-20130906
  • [Presentation] タンデム法で作製したCo(Fe)Pd-CaF2ナノグラニュラー軟磁性膜の巨大異方性磁2013

    • Author(s)
      直江 正幸,小林 伸聖,大沼 繁弘,岩佐 忠義,石田 今朝男,増本 博,金田 安司,荒井 賢一
    • Organizer
      第37回 日本磁気学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道
    • Year and Date
      20130903-20130906
  • [Presentation] (Co,CoTiO2)-Bi4Ti3O12積層膜の高周波磁気インピーダンス効果2013

    • Author(s)
      木嶌英恵,張 亦文,小林伸聖,大沼繁弘,P. Muralt,N. Setter,増本 博
    • Organizer
      第37回 日本磁気学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道
    • Year and Date
      20130903-20130906
  • [Presentation] 超高電気抵抗率を有するフッ化物系ナノグラニュラー強磁性薄膜2013

    • Author(s)
      小林 伸聖,直江 正幸,岩佐 忠義,石田 今朝男,増本 博
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      20130807-20130808
  • [Presentation] High frequency magneto-impedance effects in (Co-Ti-O)/Bi-Ti-O multilayer films2013

    • Author(s)
      16. H. Kijima, S. Ohnuma, Y. Zhang, N. Kobayashi, P. Muralt, N. Setter and H. Masumoto
    • Organizer
      2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium, ISAF-SPC10
    • Place of Presentation
      プラハ、チェコ
    • Year and Date
      20130721-20130725
  • [Presentation] FMR周波数がSHF帯に及ぶ高電気抵抗CoFePd-CaF2ナノグラニュラー軟磁性薄膜の作製2013

    • Author(s)
      直江 正幸,大沼 繁弘,小林 伸聖,岩佐 忠義,石田 今朝男,荒井 賢一,増本 博
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
    • Place of Presentation
      松島町
    • Year and Date
      20130613-20130614
  • [Presentation] 高異方性磁界と高比抵抗を兼ね備えるCoPd-CaF2ナノグラニュラー軟磁性膜の基礎検討2013

    • Author(s)
      直江 正幸,大沼 繁弘,小林 伸聖,岩佐 忠義,石田 今朝男,荒井 賢一,増本 博
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
    • Place of Presentation
      松島町
    • Year and Date
      20130613-20130614
  • [Presentation] CoTiO2-Bi4Ti3O12積層膜の高周波電気-磁気応答性2013

    • Author(s)
      木嶌英恵, 張亦文, 小林伸聖, 大沼繁弘, Paul Muralt, Nava Setter, 増本博
    • Organizer
      強誘電体応用会議
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20130522-20130525
  • [Presentation] Nano-granular Soft Magnetic Thin Films Having Both Ultra-high Resistivity and Magnetization more2013

    • Author(s)
      M. Naoe, N. Kobayashi, S. Ohnuma, T. Iwasa, K. Ishida, H. Masumoto, K. Arai
    • Organizer
      11th International Conference on Ferrites
    • Place of Presentation
      那覇市
    • Year and Date
      20130415-20130419

URL: 

Published: 2015-05-28  

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