| 研究課題/領域番号 |
15510108
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ材料・ナノバイオサイエンス
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| 研究機関 | 久留米工業大学 |
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研究代表者 |
林 伸行 久留米工業大学, 工学部, 教授 (30318612)
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| 研究分担者 |
蓮山 寛機 久留米工業大学, 工学部, 教授 (00037962)
鳥山 保 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (40016176)
坂本 勲 (元)産業技術総合研究所, 主任研究員
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | Fe-Co合金超微粒子 / 極低温メスバウアー分光 / Fe-Cu準安定合金超微粒子 / 超常磁性緩和のブロッキング / 磁性金属グラニュラー膜 / トンネル型巨大磁気抵抗効果 / ナノサイズ超微粒子合金 / 高磁気抵抗比 / 2種金属イオン共注入 / 内部転換電子メスバウアー分光 / スレータ・ポーリング曲線 / 超常磁性グラニュラー膜 / 最大の磁気抵抗比 / Fe-Si合金超微粒子 |
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| 研究概要 |
イオン注入法による新たな超微粒子材料の探索を目的として、Al_2O_3やSiO_2等の絶縁酸化物中に於ける微粒子合金化の可能性について調べ、その分散状態やナノ構造を解析し、新たな微粒子物性を開拓する研究を行った。その結果、Fe、Coグラニュラー系では最高値と考えられる磁気抵抗(MR)比を得た。
1)TMR(トンネル型巨大磁気抵抗)効果の向上と発現機構。
TMR特性向上のための最適なイオン注入条件の確立を目的として、Fe、Coの総注入量及び相対注入量を変えたFe/Al_2O_3、FeCo/Al_2O_3、Co/Al_2O_3グラニュラー層を作製して磁気特性を調べた。その結果、Co濃度30%のFeCoグラニュラーにおいて室温でMR比13%の達成に成功した。このTMRは、Coとの合金化による鉄原子の磁気モーメントの増大と微粒子の中でも小サイズのFeCo微粒子の分布によって起こることを内部転換電子メスバウアー分光測定(CEMS)等により考察した。特にDuisburg大学との共同研究により極低温でのCEMS測定を行い、多くの知見が得られた。
2)2種金属イオンの共注入による準安定合金超微粒子の創製。
エネルギー100keVでFe及びそれと非混和であるCuイオンを注入し、Al_2O_3単結晶表層50nm下での合金超微粒子の形成について調べた。その結果、固溶するCu濃度は20-30%までであるものの、FeCu準安定合金の形成が認められた。他のCuイオンはfcc相銅微粒子となって鉄クラスターや絶縁基板中に分散していると思われる。さらに、イオン注入によるこの準安定合金の形成は基板の種類によってその程度が変わることをSiO_2とAl_2O_3中の比較から見出した。この様な新たな知見はCEMSのほかX線回折やVSMによる磁化測定等により得られた。
以上により得られた学術的技術的成果の発信、発表を行っていきたい。但し、今後の特許請求や成果発表の資金が担保されておらず、苦しい状況にある。
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