| 研究課題/領域番号 |
13555099
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | (財)電気磁気材料研究所 |
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研究代表者 |
大沼 繁弘 財団法人電気磁気材料研究所, 薄膜材料グループ, 主任研究員 (50142633)
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| 研究分担者 |
大沼 正人 (独)物質・材料研究機構, 構造解析G, 主任研究員 (90354208)
三谷 誠司 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (20250813)
小林 伸聖 (財)電気磁気材料研究所, 薄膜材料G, 研究員 (70205475)
藤森 啓安 (財)電気磁気材料研究所, 研究統括, 理事 (60005866)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2002年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
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| キーワード | ナノグラニュラー構造 / 大きな磁気異方性エネルギー / 軟磁気特性 / 高周波磁気特性 / 誘導磁気異方性 / Co基薄膜 / 形状磁気異方性 / 磁気共鳴周波数 / 高周波軟磁気特性 / 高い自然共鳴点 / 一軸磁気異方性 / GHz磁気デバイス / 薄膜 / 軟磁性 / 磁場中誘導磁気異方性 / 高周波特性 / Co基合金 |
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| 研究概要 |
優れた高周波軟磁性膜を得るためには、大きな電気比抵抗(ρ)と飽和磁化(Bs)そして異方性磁界(Hk)を併せ持つことが必要である。我々はCo-Al-Oで代表されるCo基金属粒子と絶縁体マトリックスからなるナノグラニュラー軟磁性膜が10kG以上のBs、50 Oe以上のHk、そして200μΩcm以上のρを併せ持つことを見出した。この研究過程で、Hk、すなわち、磁気異方性(Ku)は磁場中誘導磁気異方性であること、膜の磁気共鳴点(fr)は数GHzを超え、従来の金属材料では不可能だったGHz帯域でも磁心材料として充分に使用できることを明らかにした。本研究では、この大きなHkの起源を明らかにし、さらなる優れた高周波軟磁気特性を示す膜を得るための指針を見出すことを目的とした。
膜組成を系統的に検討した結果、3x10^5erg/ccのKuを示し、そのfrは6GHzである膜も得ることが出来た。その起源に関する知見を得るためにX線や中性子小角散乱、そして高分解能電子顕微鏡を駆使してこれらの膜構造を明らかにし、得られる構造モデルと磁気異方性との関係を調べ、本磁気異方性の発現機構を検討した。その結果、大きなKuを有する膜構造は通常のナノグラニュラー軟磁性膜と異なり、膜中の粒子はかなり孤立化しており、かつ粒子同士が一方向に緩く揃っている形態になっていることを見出した。この緩く揃っている粒子群の存在が形状磁気異方性を生じさせ、それが大きなHkもしくはKuの起源になっていることを示唆している。これらの結果を基に、大きな磁気異方性を持つナノグラニュラー軟磁性膜を作製し、GHz電磁波ノイズ抑制体を始めとするいくつかの応用を検討した。
このように本研究を通してナノグラニュラー軟磁性膜の磁気異方性の起源に関して多くの知見とノウハウを蓄積すると共に、本合金膜を用いたいくつかの応用的研究をも行なうことが出来た。
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