| 研究課題/領域番号 |
20K20294
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| 補助金の研究課題番号 |
17H06227 (2017-2019)
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2017-2019) |
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| 研究分野 |
応用物理物性およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
木村 崇 九州大学, 理学研究院, 教授 (80360535)
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| 研究分担者 |
松井 淳 九州大学, 理学研究院, 講師 (10274424)
大西 紘平 九州大学, 理学研究院, 助教 (30722293)
鴇田 昌之 九州大学, 理学研究院, 名誉教授 (80163963)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 反磁性 / 接触角 / ナノ磁性体 / 微小水滴 / フリンジ磁界 / 撥水性 / ナノ磁石 / 流体制御 / 微細パターン / スピン流 / スピンダイナミクス / ソフトマテリアル / 磁区構造 / スピン注入 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高精度で空間制御されたナノ磁性体のスピン配列により、水の濡れ性を制御する新奇な技術を確立し、これらを拡張することで、スピンを活用したソフトマテリアルの革新的制御手法を開発する。さらに同技術を界面制御技術へと高度化し、両系間の角運動量の受け渡しを実現する、すなわちスピントロニクスとソフトマテリアル材料の融合による新奇な量子物性分野の創生する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、水の反磁性に着目し、磁性微細構造が水滴の接触角や蒸発挙動に与える影響を調べた。ピコリットルスケールの水滴を高精度に滴下可能な装置を構築し、滴下位置や蒸発過程を制御・観察できる実験系を整備した。各種磁性パターンに対する接触角の時間変化を測定した結果、微細化によって接触角が増大し、水滴は2秒以内に蒸発することが確認された。また、磁性層の有無や外部磁場の影響を系統的に評価し、磁気的性質が固体表面のぬれ性に与える寄与を明らかにした。本成果は、超撥水性や防汚性を持つ表面設計への応用が期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、水の反磁性と磁性微細構造の相互作用に着目し、固体表面のぬれ性制御に新たな物理的アプローチを提示するものである。ピコリットルスケールの水滴制御と高速観察により、磁性層や外部磁場が接触角に与える影響を系統的に明らかにした。学術的には、異なる物理場が交差するマルチフィジックス現象の解明や、界面科学における新たな設計指針を提供する。社会的には、化学修飾に頼らない超撥水・防汚表面の創出や、精密流体制御技術への展開が期待され、環境調和型の機能性材料開発に貢献する。
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