| 研究課題/領域番号 |
17H03374
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属物性・材料
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| 研究機関 | 大阪大学 (2018-2019)
東北大学 (2017) |
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研究代表者 |
藤枝 俊 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (60551893)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
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| キーワード | 磁性・電子・情報材料 / 磁区構造 |
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| 研究成果の概要 |
逆磁歪効果を利用した振動発電は、身の回りの振動を電気エネルギーに変換するエネルギーハーベスティング技術としてIoTデバイスへの応用が注目されている。本研究では、Fe－Ga合金単結晶が逆磁歪効果に起因して応力印加により大きな磁束変化を示すために、それを搭載した振動発電デバイスが優れた特性を示すことに着目し、Kerr効果顕微鏡を用いて磁区観察に取り組んだ。その結果、Fe－Ga合金単結晶の初期磁区構造の特徴と、それに及ぼす磁場および応力印加の影響の特徴を明らかにした。つまり、逆磁歪効果に起因した磁区構造変化の直接観測に成功し、応力印加により大きな磁束変化が生じる磁区構造の変化機構を突き止めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
様々な情報を収集および集約するIoTデバイスは、社会および産業の基盤技術としての重要性が高まっている。しかし、従来のIoTデバイスは電池で駆動しているため、その数が増えると電池の管理および維持の手間が膨大となり普及の障害となる。Fe－Ga合金単結晶を搭載した振動発電デバイスは、身の回りで頻発する振動で数mWの電力を作りだすことが可能で、耐久性にも優れている。本研究により、逆磁歪効果に起因した応力印加による大きな磁束変化の発生機構が明らかになり、さらなる振動発電特性の向上が期待できる。従って、IoTデバイスの普及を促進するメンテナンスフリーの小型電源の実現に貢献する成果を得た。
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