| 研究課題/領域番号 |
21H01357
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 秋田大学 |
|---|
研究代表者 |
齊藤 準 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (00270843)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2021年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
|
|---|
| キーワード | 磁気力顕微鏡 / ソフト磁性材料 / 超常磁性探針 / 広帯域磁気イメージング / 磁気イメージング / 高周波磁場 / 交流磁化過程 / 磁壁移動 / 磁化回転 / 高周波 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、応募者が提案した空間分解能と機能性に優れる交番磁気力顕微鏡に、近年開発した高い周波数まで磁場応答が期待できる高感度な高磁化・超常磁性探針を組み合わせることで、ソフト磁性材料について、交流磁場周波数の増加に伴い、磁化過程が磁壁移動から回転磁化、強磁性共鳴に至る数10 GHzまでの広い周波数範囲で磁場応答を観察できる高空間分解能・超広帯域・磁気イメージング技術を開発し、ソフト磁性材料の性能評価を行うことを目的とした研究である。
|
| 研究実績の概要 |
当該年度（最終年度）は、研究題目に掲げた超広帯域磁気イメージングにおいて、観察対象となるソフト磁性材料に対して、磁場応答の上限周波数となるマイクロ波帯まで観察可能な磁気力顕微鏡を、これまでに開発した、1）交番磁気力顕微鏡（Alternating Magnetic Force Microscopy; A-MFM）、2）探針磁化が直流磁場からマイクロ波磁場までの広帯域で磁場応答するCo-GdOxグラニュラー合金系・超常磁性探針、3）昨年度開発した、マイクロ波をほぼ100%の効率で照射可能な導波管進行波アンテナ、を組み合わせて開発した。
この超広帯域A-MFMにおいて、試料にその背面から振幅変調マイクロ波を導波管アンテナにより照射し、マイクロ波が試料を透過した後の試料表面近傍でのマイクロ波の微視的な吸収イメージングを、探針が検出可能なマイクロ波の変調周波数の磁気力を、超常磁性探針を用いて発生させる新たな手法により実現した。
この超広帯域A-MFMにより樹脂中にソフト磁性粉末が分散した電磁波吸収シートを観察し、磁性粉末間から漏れ出るマイクロ波の微視的観察に成功した。さらに電磁波吸収シートの巨視的なマイクロ波吸収特性を、観察試料の表面にマイクロ波反射用の金属板を設置し、試料背面から照射したマイクロ波の反射電力を導波管進行波アンテナに接続した方向性結合器を用いて測定し、試料透過時のマイクロ波吸収量を評価することで、微視的なマイクロ波吸収特性との比較を可能にした。
ソフト磁性材料の電磁波吸収の主要因として強磁性共鳴があるが、これについては、新たに試料全体での巨視的なマイクロ波吸収量の高感度・周波数微分検出法の開発により、強磁性共鳴の検出に成功しており、超広帯域A-MFMによる微視的な強磁性共鳴イメージングに展開する。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
