| 研究課題/領域番号 |
20K12497
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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80040:量子ビーム科学関連
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
松井 利之 大阪公立大学, 国際基幹教育機構, 教授 (20219372)
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| 研究分担者 |
堀 史説 大阪公立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20275291)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 照射誘起強磁性 / クラスターイオンビーム / イオン注入 / 磁性ナノ粒子 / 磁気改質 / 高エネルギーイオンビーム / 照射効果 / XMCD / クラスターイオン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，高エネルギーマイクロイオンビームとクラスターイオンビーム照射を利用した3次元局所傾斜磁気構造構築技術を開発し，新たな動作原理を持つ磁気交換結合素子へ展開するという新規な磁気応用機能開拓を行うことを目的とする．
反強磁性－強磁性メタ磁気相転移を示すFeRh合金に対し，描画機能を持つ高エネルギーマイクロイオンビーム照射を利用したマスクレスナノスケール局所磁気構造作成技術と，クラスターイオン照射による極表面領域での深さ方向への傾斜磁気機能改質技術を融合する技術開発を行うことを目指す．
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| 研究成果の概要 |
各種高エネルギーイオンビーム照射を利用した3次元局所傾斜磁気構造構築技術の開発と新たな動作原理を持つ磁気交換結合素子への展開に関する検討を行なった．加えて設計する3次元磁気構造のキャップ層等の機能を担う，複合ナノクラスター磁性材料に対する物質開発を行った．
その結果，磁性薄膜媒体の極表面領域の磁気プロファイルを深さ方向に制御する手法として，クラスターイオンビーム照射が効果的であること，並びに極表面の磁性層を安定化させる手法として，シリカ層に磁性イオンを注入することなどを見出した．これらの手法とマイクロイオンビーム技術との複合化により，3次元局所傾斜磁気構造構築技術構築の可能性が示唆された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質表面に3次元磁気構造を人工的に構築する技術の開発とそれを磁気交換結合素子へ展開することにより，従前には無い磁気機能をもつ新奇なデバイスの開発が可能になると推測される．
本研究では，高エネルギーマイクロイオンビームとクラスターイオンビーム照射を利用した3次元局所傾斜磁気構造構築技術の開発を目指し，その磁気構造の構築，評価，物質開発に取り組んだ．結果として，深さ方向へポストプロセスで磁気構造を作りこむことが可能な，高エネルギークラスターイオンビーム照射の活用が，効果的であることを見出した．また，その構造評価技術として深さ方向XMCD評価とそのプロファイル解析技術に関して多様な知見を得た．
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