| 研究課題/領域番号 |
20K05255
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分28020:ナノ構造物理関連
|
|---|
| 研究機関 | 岐阜大学 |
|---|
研究代表者 |
山田 啓介 岐阜大学, 工学部, 助教 (50721792)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
|
|---|
| キーワード | スピンゼーベック効果 / 磁性ナノ粒子 / 微細構造 / 共沈法 / ゾルゲル法 / グラニュラー / 化学合成プロセス / 熱電変換効率 / YIG / ポリオール法 / グラニュラー構造 / 熱電変換性能 / スピン軌道相互作用 / マグノン / スピントロニクス / 磁性 / マイクロ・ナノデバイス |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
スピントロニクス分野では、エネルギーハーベスティング技術の一つであるスピンゼーベック効果の基礎物性やその効果を上手く利用した熱電素子・温度センサーに関するデバイス開発の研究が盛んに行われている。
本研究では、試料作製プロセスである共沈法を用いて作製した磁性絶縁体ナノ粒子を薄膜化する技術を活用し、スピンゼーベック効果の物性解明と起電力の向上を目指した研究を行う。特にナノ粒子から形成される薄膜の特徴を上手く利用することで、今までに報告されている研究とは異なる角度により「表面微細構造と磁気特性の相関解明」を目指し、スピンゼーベック効果の物性解明に迫る。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、化学的作製法を用いて作製したナノ粒子から成る磁性体膜を作製し、スピンゼーベック効果(SSE)の観測と構造、磁気特性、SSE起電力の各物性の相関解明を目的に研究を実施した。(1)共沈法により作製したYIGの膜では、試料の微細構造とSSEの相関を明らかにすることができた。(2)ゾルゲル法により作製したBi-YIGの膜においては、Bi置換により試料のスピン流変換効率が増加し、SSE起電力が増加した。(3)共沈法とポリオール法により多結晶YIG -Ptグラニュラー膜を作製し、Pt微粒子の割合増加により熱電変換性能が向上した。エネルギーハーベスト技術に貢献できる技術を示すことができた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果の学術的意義は、様々な化学的プロセスを用いて磁性ナノ粒子を作製、薄膜化し、結晶構造、微細構造、磁気特性、スピン流熱電現象の相関を明らかにしたことである。このことは簡易かつ大量生産が化学プロセスを用いた試料作製によっても、十分にスピン熱電現象が得られることを示した結果で、応用展開や開発の指針となる。また世界で先駆けて化学プロセスによって作製した試料でスピン流熱電現象の観測に成功したことは今後の研究展開にも大きな期待をもてる。
|
