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室温スピンクラスター磁性体を用いた高効率環境発電素子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K14226
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東京大学

研究代表者

関 宗俊  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (40432439)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード酸化鉄薄膜 / 環境発電 / 酸化鉄 / スピングラス / クラスターグラス / パルスレーザー堆積法 / 太陽光発電
研究成果の概要

高効率環境発電素子の実現に向けて、室温クラスターグラス磁性体Si添加CoFe2O4薄膜を作製した。二段階のパルスレーザー堆積法を用いることにより、膜全体に均一に非磁性イオンSi4+が分布したクラスターグラス薄膜を作製することに成功した。また、絶縁性Ga2O3の極薄膜を蒸着することにより、Si:CoFe2O4薄膜表面の鉄イオンの部分酸化が抑制されることを見出した。また、光電変換効率の向上に向けて、新しいクラスターグラス磁性体(Fe, Al, Si)2O3薄膜を二段階PLD法により作製した。この薄膜は室温でクラスターグラスを示すとともに、可視光照射によって光誘起磁性が起こることを見出した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 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、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Hidden peculiar magnetic anisotropy at the interface in a ferromagnetic perovskite-oxide heterostructure2017

    • 著者名/発表者名
      Anh Le Duc、Okamoto Noboru、Seki Munetoshi、Tabata Hitoshi、Tanaka Masaaki、Ohya Shinobu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/s41598-017-09125-0

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Reduction of the magnetic dead layer and observation of tunneling magnetoresistance in La0.67Sr0.33MnO3-based heterostructures with a LaMnO3 layer2017

    • 著者名/発表者名
      Matou Tatsuya、Takeshima Kento、Anh Le Duc、Seki Munetoshi、Tabata Hitoshi、Tanaka Masaaki、Ohya Shinobu
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 110 号: 21 ページ: 212406-212406

    • DOI

      10.1063/1.4984297

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 近赤外応答型・水分解光触媒の実現に向けた酸化鉄薄膜のバンドギャップ制御2018

    • 著者名/発表者名
      関 宗俊、張 博棟、Ameya Sathe、周 行、山原 弘靖、田畑 仁
    • 学会等名
      強的秩序とその操作に関する第6回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Co,Si置換Lu3Fe5O12クラスターグラス薄膜における熱履歴記憶2017

    • 著者名/発表者名
      山原 弘靖、三橋 啓多、関 宗俊、田畑 仁
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Fe3-xTixO4半導体薄膜におけるキャリア極性制御とスピングラス挙動2017

    • 著者名/発表者名
      山原 弘靖、関 宗俊、足立 真輝、高橋 雅尚、那須 英和、堀場 弘司、組頭 広志、田畑 仁
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 希土類鉄ガーネット薄膜における歪み構造と磁気・分光特性2017

    • 著者名/発表者名
      加藤木 章浩、菊池 亮太、佐藤 英斗、山原 弘靖、関 宗俊、田畑 仁
    • 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] 歪み希土類鉄ガーネット薄膜における誘電特性の膜厚依存性2017

    • 著者名/発表者名
      山原 弘靖、加藤木 章浩、菊池 亮太、佐藤 英斗、関 宗俊、田畑 仁
    • 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] Nanostructured iron oxide photoelectrodes for solar energy harvesting2016

    • 著者名/発表者名
      Munetoshi Seki
    • 学会等名
      The 5th Annual World Congress of Nano Science and Technology-2016
    • 発表場所
      Singapore, Singapore
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] V置換α-Fe2O3エピタキシャル薄膜の作製と可視・近赤外域における光電気化学特性2016

    • 著者名/発表者名
      Ameya Sathe、石田 丈、関 宗俊、田畑 仁
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟県新潟市
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 希土類ガーネット薄膜ヘテロ構造における磁気特性制御2016

    • 著者名/発表者名
      山原 弘靖、三橋 啓多、村田 哲也、関 宗俊、田畑 仁
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟県新潟市
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Enhanced photoelectrochemical properties of V-substituted Fe2O3 thin films fabricated by pulsed laser deposition2016

    • 著者名/発表者名
      Munetoshi Seki
    • 学会等名
      Energy, Materials, Nanotechnology Workshop on Solar Cells and Photocatalysts
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2016-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Iron Ores and Iron Oxide Materials (Chapter 1: Iron Oxide Epitaxial Thin Films for Solar Energy Harvesting 分担執筆)2018

    • 著者名/発表者名
      Munetoshi Seki
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      Intech Open
    • ISBN
      9789535158240
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 磁性材料の最新開発事例と各種応用技術 (第8章1節 室温光・磁気・電子機能素子応用に向けた酸化鉄単結晶薄膜の磁気制御 分担執筆)2018

    • 著者名/発表者名
      関 宗俊、足立 真輝、山原 弘靖、田畑 仁
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Correlated Functional Oxides: Nanocomposites and Heterostructures2016

    • 著者名/発表者名
      Munetoshi Seki and Hitoshi Tabata
    • 総ページ数
      230
    • 出版者
      Springer International Publishing AG
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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