| 研究課題/領域番号 |
20H00349
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分29:応用物理物性およびその関連分野
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| 研究機関 | 関西学院大学 (2021-2023)
公益財団法人高輝度光科学研究センター (2020) |
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研究代表者 |
鈴木 基寛 関西学院大学, 工学部, 教授 (60443553)
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| 研究分担者 |
関 真一郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70598599)
小野 輝男 京都大学, 化学研究所, 教授 (90296749)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
45,630千円 (直接経費: 35,100千円、間接経費: 10,530千円)
2023年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2022年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2021年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2020年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
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| キーワード | 3次元磁区観察 / スキルミオン / 焼結永久磁石 / X線イメージング / ３次元磁区観察 / 磁気イメージング / ３次元磁区構造 / 放射光 / Ｘ線イメージング / 磁区構造 / トポロジカル磁区構造 / トポロジカル磁気構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
磁性体の物理的・工学的な性質は、内部に存在する「磁区」とよばれる構造によって支配される。そのため、磁区観察は磁性研究の有力な手段となっている。しかし従来の方法では試料表面の磁区観察しか行えなかった。本研究では、透過力の高い放射光Ｘ線を用いることで、試料内部の３次元的な磁区構造を直接観測可能とする磁気トモグラフィー法を開発し、立体的な３次元磁区構造と磁性との関係を解明することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
放射光によるX線磁気トモグラフィー法を開発し、磁性体内部のミクロな磁区構造 (N極、S極の分布) を非破壊でかつ３次元的に観察する実験手法を確立した。従来は理論計算が主な研究手段であった磁性材料機能と磁区構造との関係を、実験的に解明した。この手法をトポロジカル磁気構造に適用することで、理論的に予測されたスキルミオンひも構造を可視化し、特異点の存在を実証した。また、ネオジム焼結磁石の磁化反転過程における核形成と磁区伝搬の挙動を直接観察し、微細組織構造との相関を議論した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
将来の高密度情報記録・演算素子として有望視されているトポロジカル磁気構造や、モーター材料として重要な焼結永久磁石について、材料内部の磁区の挙動をナノメートルの分解能で可視化できる実験手法を開発した。本研究の成果は、新たな原理に基づく低消費電力の磁気メモリデバイスや、高効率・低燃費のモーターに搭載される高性能永久磁石材料の開発に資するものである
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