| 研究課題/領域番号 |
20K04498
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
高橋 豊 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (00260456)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 磁気光学カー効果 / 磁気光学ファラデー効果 / 永久磁石 / 磁性薄膜 / サニャック型干渉計 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年地球温暖化の原因とされるCO2排出削減のために全地球規模でエネルギーの消費抑制が喫緊の課題であり、電力の半分近くを消費しているモーターの効率向上は重要な技術的目標となっています。その実現のためには永久磁石の高性能化が必要です。
本研究において核心となる問題は「永久磁石のさらなる性能向上には何が必要か？」であり、これを解く鍵となるのは磁性粒子の粒界制御・界面修飾であると考えられています。これらの効果を解析するために磁性材料の表面磁区構造を表面の状態によらずにマイクロメータの空間分解能で高精度に測定することができる光磁気光学(カー効果)測定システムを開発していきます。
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| 研究成果の概要 |
サニャック干渉計を用いた磁気光学測定系に標準試料(TGG)用いて小さい磁場を印加してファラデー回転角の測定を行った。短時間であれば0.1 mradまでの変化を測定できるが、磁化曲線測定では10分程度の時間スケールで起きるドリフトのため1 mrad程度のばらつきが発生する。光学系を精査した結果レンズからの残留反射光がビーム本芯と干渉を起こしていることが問題であると判明した。光路長が変動するために干渉が不安定となり、これがメインの信号に重畳されて時間的にドリフトするノイズを発生させる。通常のLD光源ではなくコヒーレンス長が短いSuper Luminescent Diodeを使う必要がある。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
永久磁石はスピーカー、ハードディスクドライブ、汎用モーター等広く使われており、特に急速に普及することが予想される電動自動車のパワーユニットの主要部品としてその性能向上が急務となっている。本研究は永久磁石材料開発の初期段階において薄膜状の結晶を作製し、その基本的な磁気特性（磁化）を測定する際に必要となる磁気光学測定法の測定精度向上と、位置分解測定を目指した。精度向上のために通常使われている測定法とは異なる手法を試みて、この手法を使った測定における問題点を明らかにすることができた。
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