微小重力下の磁気誘導運動に基づく単一粒子の磁化およびその異方性の検出

• 研究課題/領域番号: 23654123
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 植田 千秋 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50176591)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2013年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2012年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2011年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
• キーワード: 反磁性異方性 / 微小重力 / 磁気体積力 / 磁場勾配力 / ダスト整列 / 磁化測定 / 磁気異方性 / 非晶質シリケート / 回転振動 / 電子スピン共鳴 / 空間分布 / 室内型微小重力発生装置 / 磁気放出 / 物質同定 / 室内型μＧ発生装置 / 並進運動 / 微小試料 / フェライト

研究概要

本研究では磁場勾配力による並進運動を利用して，自発磁化を有さない一般の物質の磁化を測定する方法を確立した．具体的には微小重力条件下で，磁場強度が単調減少する空間に反磁性粒子を解放し，それらが磁場ゼロの方向へ並進する速度を解析することで，磁化率を検出した．上記の運動は磁気体積力に由来するため，磁場の外での終端速度は粒子質量に依存せず，磁化率のみに依存する．この速度から磁化率を検出し文献値と比較することにより，物質の種類を非破壊で識別することができる。磁場による物質同定の適応範囲はこれまでの自発磁化を有する一部の物質に限られていたが，今回の計測により一般の固体物質に拡張される展望が得られた．

研究成果

• [雑誌論文] Attempt to Detect Magnetization of a Single Magnetic Grain by Observing its Field-induced Translation in μG Condition (2014)
  • 著者名/発表者名: K.Kuwada, C. Uyeda and K. Hisayoshi
  • 雑誌名: Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy 巻: 61
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic anisotropy observed at surface of amorphous silicate and its implications for the mechanism of dust alignment (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Yokoi M. Katsura, K. Hisayoshi, C. Uyeda
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: (in print)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Attempt to detect diamagnetic anisotropy of dust-sized crystal orientated to investigate the origin of interstellar dust alignment (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi T., Uyeda C. and Hisayoshi K
  • 雑誌名: Earth Planets Space 巻: Vol. 65 (No. 3) ページ: 193-197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic ejection of diamagnetic sub- millimeter grains observed by a chamber-type μG generator orientated to identify material of a single particle (2013)
  • 著者名/発表者名: Hisayoshi K. and Uyeda C
  • 雑誌名: Earth Planets Space 巻: Vol. 65 (No. 3) ページ: 190-193
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field-Induced Translation of a Single Ferromagnetic and a Ferrimagnetic Grain Observed in a Chamber-type μG System (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuwada K., Uyeda, C. Hisayoshi K. Nagai, H and Mamiya.M
  • 雑誌名: J. Mmagnetics 巻: 18(3) ページ: 308-310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Attempt to detect diamagnetic anisotropy of dust-sized crystal orientated to investigate the origin of interstellar dust alignment (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Takeuchi, K. Hisayoshi, and C. Uyeda
  • 雑誌名: Earth Planets Space 巻: 65 ページ: 193-197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic ejection of diamagnetic sub-millimeter grains observed by a chamber-type μG generator orientated to identify material of a single particle (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hisayoshi, C. Uyeda, K. Kuwada, M. Mamiya, and H. Nagai
  • 雑誌名: Earth Planets Space 巻: 65 ページ: 199-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field-Induced Translation of a Single Ferromagnetic and aFerrimagnetic Grain Observed in a Chamber-type μG System (2013)
  • 著者名/発表者名: Kento Kuwada, 1 ChiakiUyeda, Keiji Hisayoshi Hideaki Nagai
  • 雑誌名: journal of magnetics 巻: 18 ページ: 203-207
  • 査読あり
• [雑誌論文] JASMA Elemental Dynamical Processes of Solid Particles Expected (2012)
  • 著者名/発表者名: Hisatoshi K., Uyeda C
  • 雑誌名: Space and Planetary Science 巻: 29 ページ: 170-183
  • 査読あり
• [雑誌論文] Method to detect the material of a single graion passed on its magnetization ansd anisotropy measured in a chamber type maikuc-g drop shaft (2012)
  • 著者名/発表者名: Uyeda C. and Hisayoshi K..Mamiya M Nnagai Y
  • 雑誌名: Iron & Stell Res 巻: 19 ページ: 1081-1084
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamical motions of diamagnetic solid particles induced by static field in cosmic condition (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hisayoshi, and C. Uyeda
  • 雑誌名: journal of the japan society of microgravity application 巻: 29 ページ: 176-183
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1.Magnetic ejection of submilimeter-sized diamagnetic grains observed in a chamber-type drop shaft (2011)
  • 著者名/発表者名: K Hisayoshi, C Uyeda, K Kuwada, M Mamiya, and H, Nagai
  • 雑誌名: Journal of Physics Conference Series 巻: 327 ページ: 12058-12058
  • 査読あり
• [学会発表] 絶縁物における磁気異方性の発生機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 植田千秋
  • 学会等名: 応用物理学会・磁気科学分科会 第1回講演会「磁気科学の新展開」
  • 発表場所: 京大益川ホール
  • 年月日: 2013-11-19
  • 招待講演
• [学会発表] 磁気並進運動に基づく単一粒子の飽和磁化測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 桑田建登, 久好圭治, 植田千秋
  • 学会等名: 日本磁気科学会 第七回年会
  • 発表場所: 京都大学 益川ホール
  • 年月日: 2013-11-19
• [学会発表] 反磁性異方性解明に向けた新たな検出法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 植田千秋
  • 学会等名: 日本磁気学会第23回強磁場応用専門研究会
  • 発表場所: 大阪大学材料開発物性記念館
  • 年月日: 2013-02-21
  • 招待講演
• [学会発表] 磁場勾配で誘導される並進運動を用いた始原的隕石構成粒子の非破壊同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 植田千秋
  • 学会等名: 日本地球科学惑星連合, 2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
• [学会発表] ダスト整列の起源解明に向けた単一微小結晶の磁場整列実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 植田千秋 久好圭治
  • 学会等名: 日本地球科学惑星連合 2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
• [学会発表] 磁気体積力を利用した単一粒子の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久好圭治 植田千秋
  • 学会等名: 日本地球科学惑星連合 2013年大会
  • 発表場所: 千葉・幕張メッセ
• [学会発表] Saturated Magnetization of Single Ferrite Particle Detected by Field-Induced Translation in μ-gravity Condition (2013)
  • 著者名/発表者名: U. Uyeda
  • 学会等名: 11th International Conference on Ferrites (ICF 11) Okinawa Convention Center
  • 発表場所: Okinawa
• [学会発表] A Study on Paramagnetic Anisotropy of Amorphous Silicate Orientated to Solve the Mechanism of Dust Alignment in the Dense Regions (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Uyeda, M. Ykoi, M. Katsura and K. Hisayoshi
  • 学会等名: The 5th Meeting Cosmic Dust
  • 発表場所: Kobe. Univ. Kobe Japan
• [学会発表] Paramagnetic Anisotropy of Amorphous Silicate and the Mechanism of Dust Alignment in the Dense Regions (2013)
  • 著者名/発表者名: U.Uyeda
  • 学会等名: 5th Subaru International Conf. : Exoplanets and Disks: Their Formation and Diversity II Registration Form Sheraton Kona Resort and Spa at Keauhou Bay
  • 発表場所: Kailua-Kona, Hawai i Island
• [学会発表] 室内型μG発生装置で観測した氷 Ihの磁気放出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 植田千秋
  • 学会等名: 日本地球惑星連合 2012年大会
  • 発表場所: 張メッセ
  • 年月日: 2012-05-24
• [学会発表] 室内型μG 発生装置を用いて観察した単一粒子の磁気並進運動とその飽和磁化の計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 植田 千秋, 桑田建登, 久好圭治
  • 学会等名: 日本地球惑星連合 2012年大会
  • 発表場所: 千葉・幕張メッセ
• [学会発表] Magnetization of Single Ferro-magnetic Grain Obtained from Observation of Field-Induced Translation in a Chamber -type μ G System (2012)
  • 著者名/発表者名: Uyeda C., Kuwada.K & Hisayoshi K
  • 学会等名: The 19th International Conference on Magnetism Busan
  • 発表場所: Korea
• [学会発表] Translation & Rotation of Diamagnetic Materials Induced by a Low Field of a Permanent Magnet and Identification of a Micron-sized Particle (2012)
  • 著者名/発表者名: Hisayoshi K. & Uyeda C
  • 学会等名: The 19th International Conference on Magnetism Busan
  • 発表場所: Korea
• [学会発表] Experimental System Using a Chamber-type μ G Drop-shaft Orientated to Reproduce Elemental Dynamical Processes of Solid Particles Expected in Space and Planetary Science (2012)
  • 著者名/発表者名: Uyeda C
  • 学会等名: The 5th Meeting on Cosmic Dust
  • 発表場所: Kobe. Univ., Kobe Japan
• [学会発表] 微小重力下で反磁性鉱物粒子に誘導される磁気放出および回転振動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 植田千秋, 久好圭治
  • 学会等名: 日本地球惑星連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
• [学会発表] 微小重力下の磁気放出現象に基づく単一反磁性粒子の非破壊同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久好圭治 植田 千秋
  • 学会等名: 日本地球惑星連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
• [学会発表] Observation of Basic Magnetic Motions of Diamagnetic Grains using a Chamber,
  • 著者名/発表者名: Chiaki Uyeda Keiji Hisayoshi,
  • 学会等名: Proc. 4th International Conference on Magneto Science.
  • 発表場所: Shanghai China
• [学会発表] 3.Attempt to Detect Magnetization process of Single magnetic grain Obtained from Field-Induced-Translation using a Chamber-type μG System
  • 著者名/発表者名: KentoKuwada, Keiji Hisayoshi and Chiaki Uyeda Proc.
  • 学会等名: Proc. 4th International Conference on Magneto Science
  • 発表場所: Shanghai China
• [備考]
  • URL: http://chiakiu.jimdo.com/