2015 Fiscal Year Annual Research Report
アモルファス合金ナノワイヤーを用いた磁気センサ開発
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25286019
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中山 幸仁 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (50312640)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
薮上 信 東北学院大学, 工学部, 教授 (00302232)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノワイヤー / アモルファス合金 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、高い磁界検出能獲得のため、最適なアモルファス合金組成の探索を行い、このナノワイヤーを用いることで、高い空間分解能を持ち磁気マッピング機能も兼ね備えた高磁界検出能・高空間分解能磁気センサの開発を念頭におき、これらの基礎的知見を得ることを研究目的とする
昨年度から引き続き、低保磁力、高透磁率、広過冷却液体領域を持つCo36Fe36B19Si5Nb4の母合金作製に対してアトマイズ法を用いることにより、１００ナノメートル～４マイクロメートルの直径を持つアモルファス合金ワイヤーを作製した。これらのワイヤーをFIB微細加工装置を駆使しプロトタイプの磁気インピーダンス素子を構築した。今年度はデバイスの高品位化を目指し、MEMSグループと共同でデバイスの基板となる金電極を作製し、インピーダンス測定に最適な透過法のデバイスを構築した。研究分担者である、東北学院大学、薮上信教授と共同で研究計画に則り外部磁場に依存したインピーダンス変化を求め、磁気インピーダンス効果が４マイクロメートルの直径のワイヤーについて詳細に測定を行った。ワイヤーのアモルファス構造については走査トンネル顕微鏡を立ち上げ、予備実験を終了した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
軟磁性アモルファス合金ナノワイヤーの磁気インピーダンス効果の基礎的な知見は研究計画に則り順調に進んでおり、これらの知見は昨年度に学術論文として掲載され、東北大学よりプレススリリースが行われ、日経産業新聞にも取り上げられた。
また、アモルファス合金ナノワイヤーを作製する手法であるガスアトマイズ法をTiAl合金へ適用することにより、TiAlナノ結晶を作製できることを見出し、これを脱合金酸化することにより、チタン酸ナトリウムナノワイヤーを作製することに成功した。このチタン酸ナトリウムナノワイヤーは溶液中のストロンチウムに対して非常に高いイオン交換能を持つことも明らかになり、放射能汚染水に含まれるストロンチウムの吸着剤として活用できる可能性が示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
軟磁性アモルファス合金ナノワイヤーの磁気インピーダンス効果の実験結果をLLG方程式をベースとする理論計算と比較することにより実験の合理性を検証する予定である。またアモルファスの基礎的知見を更に得るために走査トンネル顕微鏡を用いて観測を行い、動径分布関数を求めアモルファス構造の評価法を確立する方向で研究を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
装置の設立に関わる物品費が当初の予定していた価格よりも安価であったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は本研究の最終年度であり、研究成果をオープンジャーナルに投稿してその費用に充填する予定である。
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