| 研究課題/領域番号 |
20K21085
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
白土 優 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (70379121)
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| 研究分担者 |
東浦 彰史 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (90598129)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 磁性 / スピントロニクス / ナノ粒子 / 蛋白質 / 磁性ナノ粒子 / PfV / 磁気共鳴 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
磁性材料は電子機器の基盤を支える主要な機能性材料であり、ハード磁性材料とソフト磁性材料に大別される。ハード磁石は、所謂永久磁石であり、ソフト磁石は、モーターやトランスのコア材料として用いられている。ソフト磁性材料の機能は、磁化（N極とS極の向き）を所望の周波数領域で効率的に動作させることにある。本研究では、蛋白質結晶中に合成させた磁性ナノ粒子を規則的に配列させることで，磁化の動き（磁化ダイナミクス）を、磁性体間の双極子相互作用によって制御する新規磁性材料の開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
ナノサイズの磁性粒子（ナノは10の-9乗）を3次元に規則的に配列させることで、IT機器やエネルギー機器に利用できる革新的材料の開発が期待されている。本研究では、蛋白質と磁気工学の融合により、磁性材料の3次元規則配列とその磁性の制御を目指した。本課題では、蛋白質による3次元結晶構造内で、Co（コバルト）とPt（白金）から構成される磁性ナノ粒子の作製に成功し、磁気状態を解明、磁性ナノ粒子間の相互作用の強さを制御する指針を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、蛋白質中への磁性ナノ粒子の合成のみならず、蛋白質中での磁性イオンの結合サイトの解明にも成功している。この成果は、本研究で主眼としたIT機器、エネルギー機器への応用の他、例えば、蛋白質への分子吸着の高感度検出など、他分野への発展性も有する成果である。また、本研究では、ナノ粒子密度を基にした磁性ナノ粒子間の相互作用を制御指針も得ており、これらの成果を基に、様々な発展性が期待される。
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