• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ナノ磁性体超高感度磁気センサー

研究課題

研究課題/領域番号 16H03850
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性
研究機関大阪大学

研究代表者

鈴木 義茂  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50344437)

研究分担者 三輪 真嗣  東京大学, 物性研究所, 准教授 (20609698)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード磁性体 / スピントロニクス / トンネル磁気抵抗素子 / 磁界センサー / センサーアレイ / 磁気共鳴 / 微小センサー / 1/fノイズ / 非線形マグノイズ / 二重共鳴 / スピンエレクトロニクス
研究成果の概要

磁界センサーとしてナノサイズの磁性体を用いることによりセンサー内部の磁石の向きの乱れによるノイズの発生を抑え超高感度なセンサーを作ることを目的に研究を行った。その結果、センサーをナノサイズにすることにより携帯電話に使う電波の周波数帯ではノイズを理論値近くまで下げることができるが、医療への応用で重要になる音声周波数帯では磁性膜の縁の磁石の向きの乱れによるノイズが残ることを見出した。スキルミオンについての計算の結果、縁をなくすことによりノイズが低減することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

医療で重要な脳磁計や心磁計には極低温でしか動作しないセンサーが使用されているためコストが高く、これらの装置は大病院にしか設置されていない。室温で動作する安価で超高感度な磁界センサーが出来ればこれらの検査機器を家庭医でも、あるいは個人でも持つことができるようになり心臓病や脳内の異常を早期に発見できるようになると考えられる。本研究はそのようなセンサーを開発するための基礎研究である。今回の研究成果は磁石を用いた磁界センサーの高感度化の障害となっている磁石の熱による乱れの影響を避ける方法のヒントとなるものである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 8件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Microwave amplification in a magnetic tunnel junction induced by heat-to-spin conversion at the nanoscale2019

    • 著者名/発表者名
      M. Goto, Y. Wakatake, U.K. Oji, S. Miwa, N. Strelkov, B. Dieny, H. Kubota, K. Yakushiji, A. Fukushima, S. Yuasa, and Y. Suzuki
    • 雑誌名

      Nature Nanotechnology

      巻: 14 号: 1 ページ: 40-43

    • DOI

      10.1038/s41565-018-0306-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Interface resonance in Fe/Pt/MgO multilayer structure with large voltage controlled magnetic anisotropy change2019

    • 著者名/発表者名
      Jibiki Y.、Goto M.、Tsujikawa M.、Risius P.、Hasebe S.、Xu X.、Nawaoka K.、Ohkubo T.、Hono K.、Shirai M.、Miwa S.、Suzuki Y.
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 114 号: 8

    • DOI

      10.1063/1.5082254

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] スピンダイナミクスによるレザバコンピューティング2019

    • 著者名/発表者名
      三輪真嗣
    • 学会等名
      東北大学電気通信研究所 共同プロジェクト研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Negative Resistance and Amplification of Microwave in Heat-driven Magnetic Tunnel Junctions2019

    • 著者名/発表者名
      M. Goto
    • 学会等名
      2019Joint MMM-Intermag Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brownian motion of skyrmion bubbles on wire2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Jibiki
    • 学会等名
      2019Joint MMM-Intermag Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward skyrmion Brownian computing2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzuki
    • 学会等名
      International School on Spintronics and Korea-Japan Spintronics Workshop -Topological Phenomena in Magnetism-
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electric-field-induced change of perpendicular magnetic anisotropy at metal/dielectric interfacel2019

    • 著者名/発表者名
      S. Miwa
    • 学会等名
      Topological Phases and Functionality of Correlated Electron Systems (TPFC2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Radio-frequency magnetic field sensitivity of magnetic vortex in magnetic tunnel junctions2019

    • 著者名/発表者名
      R. Okuno
    • 学会等名
      The 66th JSAP Spring Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 分子/金属界面を用いたスピントロニクスデバイス2019

    • 著者名/発表者名
      三輪真嗣
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会, シンポジウム「有機分子と表面の出会いがもたらす多体相関物性」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum spintronics for application2018

    • 著者名/発表者名
      S. Miwa
    • 学会等名
      International Workshop: Novel Phenomena in Quantum Materials driven by Multipoles and Topology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トンネル磁気抵抗素子による高周波の増幅2018

    • 著者名/発表者名
      後藤 穣
    • 学会等名
      「スピントロ二クスの新しい応用」シンポジウム・H29度総務省(課題Ⅱ)成果報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The origin of electric-field-induced change of magnetocrystalline anisotropy in metallic multilayered structures2018

    • 著者名/発表者名
      S. Miwa
    • 学会等名
      23rd International Colloquim on Magnetic Films and Surfaces (ICMFS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 遷移金属及び分子による磁性界面制御2018

    • 著者名/発表者名
      三輪真嗣
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会: シンポジウム「スピントロニクス材料研究の新潮流~二次元系を中心に~」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of heat-driven spin-torque in a magnetic tunnel junction through time-resolved measurement2018

    • 著者名/発表者名
      N. Furuichi
    • 学会等名
      磁気記録・情報ストレージ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 一次元及び二次元におけるスキルミオンのブラウン運動2018

    • 著者名/発表者名
      地引勇磨
    • 学会等名
      磁気記録・情報ストレージ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Voltage control of interfacial spin-orbit phenomena2018

    • 著者名/発表者名
      S. Miwa
    • 学会等名
      2018 KPS Fall Meeting Pioneer Symposia “Symposium on Interface Spin-Orbitronics”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] スピンダイナミクスによるレザバコンピューティング2018

    • 著者名/発表者名
      三輪真嗣
    • 学会等名
      第2回CSRN-Tokyo Workshop 2018「スピン、ニューロモルフィック・コンピューティング」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Heat driven microwave amplification in magnetic tunnel junction with double MgO layer2018

    • 著者名/発表者名
      M. Goto
    • 学会等名
      CSRN-OSAKA Annual Workshop 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Simulation of microwave excitation in micro strip line induced by radio-frequency signal amplification using magnetic tunnel junctions2018

    • 著者名/発表者名
      Minori Goto、Yosuke Wakatake、Ugwumsinachi Kalu Oji、Nikita Strelkov、Bernard Dieny、Shinji Miwa、Hitoshi Kubota、Kay Yakushiji、Akio Fukushima、Shinji Yuasa、Yoshishige Suzuki
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Time resolved measurement of Joule-heating-induced magnetization dynamics in magnetic tunnel junctions2018

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Furuichi、Minori Goto、Eiiti Tamura、Hitoshi Kubota、Kay Yakushiji、Akio Fukushima、Shinji Yuasa、Nikita Strelkov、Bernard Dieny、Shinji Miwa、Yoshishige Suzuki
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Heat induced ferromagnetic resonance of FeB thin film sandwiched between MgO thermal insulators2017

    • 著者名/発表者名
      M. Goto, Y. Wakatake, U. K. Oji, S. Miwa, N. Strelkov, B. Dieny, H. Kubota, K. Yakushiji, A. Fukushima, S. Yuasa, Y. Suzuki
    • 学会等名
      PASPS-22
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Spin dynamics with magnetic anisotropy change driven by Joule heating2017

    • 著者名/発表者名
      古市菜都美、後藤 穣、田村英一、久保田均、薬師寺啓、福島章雄、湯浅新治、 三輪真嗣、鈴木義茂
    • 学会等名
      PASPS-22
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Radio-Frequency Amplification of Electric Signal Controlled by Joule Heating and Spin Transfer Torque in Magnetic Tunnel Junctions2017

    • 著者名/発表者名
      M. Goto, Y. Wakatake, U.K. Oji, S. Miwa, H. Kubota, K. Yakushiji, A. Fukushima, S. Yuasa and Y. Suzuki
    • 学会等名
      MMM2017(62nd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ferromagnetic resonance controlled by Joule heating in magnetic tunnel junctions2017

    • 著者名/発表者名
      後藤 穣、若竹陽介、Ugwumsinachi Kalu Oji、三輪真嗣、久保田均、薬師寺啓、福島章雄、湯浅新治、鈴木義茂
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Amplification of microwave by a dc biased magnetic tunnel junction2016

    • 著者名/発表者名
      17.Y. Wakatake, M. Goto, U. Oji1, S. Miwa, H. Kubota, K. Yakushiji, A. Fukushima, S. Yuasa, and Y. Suzuki
    • 学会等名
      Korea-Japan Spin-Orbit Workshop
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-12-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi