| 研究課題/領域番号 |
20K04588
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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21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
中谷 友也 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究拠点, 主任研究員 (60782646)
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| 研究分担者 |
遠藤 恭 東北大学, 工学研究科, 教授 (50335379)
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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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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 | 磁気センサ / 磁気抵抗 / 磁性材料 / ノイズ / トンネル磁気抵抗 / 巨大磁気抵抗 / ホイスラー合金 / 磁歪 / 磁気ダンピング / 磁気記録 / 軟磁性材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ハードディスクの再生ヘッドなど、ナノスケールの磁気センサの高感度化のためには、面直電流巨大磁気抵抗素子の高性能化が重要である。過去の研究により、強磁性材料としてホイスラー合金を用いることで、高い磁気抵抗比（センサの出力）が実現されてきたが、再生ヘッドの実現には、磁歪（磁気弾性効果）の制御と磁気ノイズの抑制が不可欠である。本研究では、磁歪と磁気ダンピング定数（磁気ノイズに直結）を決定する材料要素、すなわち合金組成と結晶構造についての系統的な調査を実施する。
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| 研究成果の概要 |
ハードディスクの再生ヘッドや超微弱な磁場検出用途など、極限的な磁気センサの実現のため、磁歪と磁気ノイズの小さな強磁性材料の開発をおこなった。再生ヘッド用途では、Co2(Mn,Fe)Geホイスラー合金における磁歪と磁気ダンピング、磁気抵抗の点から合金組成を最適化し、磁気センサの用途では、軟磁気特性と低ノイズを両立したアモルファス強磁性薄膜とセンサ素子を開発し、1/fノイズ抑制のための交流磁場変調の効果を詳細に調査した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高性能な磁気センサは磁気記録、車載・産業用途から、医療・健康に関わるさまざまな分野に必要である。本研究では、磁気記録用再生ヘッドと、生体磁気計測を目指した超高感度磁気センサを出口にターゲットとして、磁気抵抗素子の出力・感度の増大とノイズの低減を実現するための強磁性薄膜材料を開発した。またノイズ低減法として期待される交流磁界変調法の、センサのノイズ特性に与える効果を解明し、今後の磁気センサ研究の方向性を与えた。
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