2013 Fiscal Year Research-status Report
新規な室温マルチフェロイックフェライトの合成と電気磁気特性の制御
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25420714
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
菊池 丈幸 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50316048)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 機能性セラミックス材料 / マルチフェロイクス |
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| Research Abstract |
本研究では，申請者が世界に先駆けて単相合成に成功した新規な室温マルチフェロイックフェライト(Sr3Co2-xZnxFe24O41, Sr4Co2-xZnxFe36O60)について，それらの電気磁気(MagnetoElectric: ME)特性を正確に評価するために種々の手法を用いて高密度・高配向焼結体の作製を試みるとともに，精緻な化学組成制御によるME特性の制御手法を確立することで，マルチフェロイクスを利用した様々な電磁気デバイス(新しい不揮発性メモリ，電力を必要としない磁気センサーなど)の実用化への道を拓くことを目的として研究を実施した．さらに，これまでに合成が実現されていない新規なフェライト相(Sr-Co系Y型フェライトなど)の合成にも挑戦し，新しい実用候補材料となり得る室温マルチフェロイックフェライトを探索することも目的とした．その結果，Zn置換したZ型ならびにU型フェライトについては，焼成時に共存する化学種，特に陰イオンの種類を変える事で生成するフェライト粒子の形態を制御することが可能であり，結晶がより配向しやすい形態，すなわちアスペクト比の高い板状結晶を得るための合成条件を明らかにした．またME特性と密接な関係にある結晶磁気異方性がZn量に依存している点に着目し，複素透磁率の周波数依存性の詳細な解析とメスバウアー分光法による状態分析を行い，Zn置換が結晶磁気異方性に及ぼす効果を明らかにするとともに，強誘電性の発現に影響する鉄の平均価数についても考察した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
年度当初の計画では，フェライト粒子を配向させるために，磁場や電場などの外場を印加する予定であったが，研究過程において合成時に共存させる化学種によって粒子の形態が大きく変化することに着目し，外場を必要としない安価な圧粉配向手法実現の可能性を見出したため，フェライト粒子の形態制御の研究に注力した．また，当初は計画になかったメスバウアー分光測定が可能となったため，測定データの解析や得られた傾向の解釈に時間を費やした．その結果，当初予定していた高密度・高配向焼結体作製の実験には着手できておらず，全体計画からの遅れを生じている．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度の実験で実現の可能性が見えた圧粉配向の手法と，当初予定していた磁場・電場による配向手法の両方を並行して検討し，より確実に高密度・高配向焼結体を得られるよう工夫する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究計画時に予定していた購入備品（遊星式ボールミル）について，他研究グループ所有の装置を借り受けることが出来るようになったたことから購入を見合わせる事にしたため．
電気磁気効果の測定において，新たに必要となったシールドボックス等の備品購入に充てる予定である．
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