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量子ビーム照射プロセスによる3次元層間交換バイアスナノ構造構築

研究課題

研究課題/領域番号 26390011
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造物理
研究機関大阪府立大学

研究代表者

松井 利之  大阪府立大学, 21世紀科学研究機構, 教授 (20219372)

研究分担者 岩瀬 彰宏  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60343919)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード磁気改質 / 3次元パターニング / 一次磁気相転移 / イオンビーム照射効果 / クラスターイオンビーム / XMCD / 3次元磁気構造 / イオンビーム照射 / クラスターイオン効果 / 照射誘起強磁性 / ナノ磁気構造 / クラスターイオンビーム照射 / 磁気パターニング / X線磁気分光 / 金属間化合物
研究成果の概要

FeRh金属間化合物は,室温附近で反強磁性状態から強磁性状態へと変化する物質である.我々は,この物質にイオンビームを照射し,反強磁性が安定となる温度域で,強磁性状態を安定化させることに成功している.本研究ではこの成果を利用し,物質の磁気構造を3次元的に制御することにより,従来にない磁気構造を構築し,新規なデバイス応用を検討した.
その結果,マイクロイオンビーム装置を用い2次元の磁気構造描画を可能にしたこと,多様なエネルギー域のイオン照射と熱処理を併用することで層状の磁気構造を構築したこと.クラスターイオンビーム照射により,際表面層の磁気構造を選択的に変化させ得ることなどを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Depth-Directional Magnetic Modification for Bulk FeRh by High Energy Ion Irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      R. Soma, A. Iwase, Y. Saitoh, R. Ishigami, T. Matsui
    • 雑誌名

      QST Takasaki Annual Report

      巻: 2015 ページ: 64-64

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ion Irradiation Effect on Magnetic Properties of FeRh Thin Films with Energetic Carbon Single and C60 Cluster Ion Beam2017

    • 著者名/発表者名
      T. Matsui, R. Soma, Y. Saitoh, M. Sakamaki, K. Amemiya, A. Iwase
    • 雑誌名

      QST Takasaki Annual Report

      巻: 2015 ページ: 175-175

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of thermal-aging induced Fe clusters and their effects on physical properties for Cu-1.2 at.% Fe alloy2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimura, T. Matsui, S. Semboshi, Y. Okamoto, K. Nishida, Y. Yamamoto, A. Iwase
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 682 ページ: 805-814

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2016.05.021

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 放射光を用いた鉄ロジウム合金のイオンビーム照射誘起構造・磁気変態の研究2015

    • 著者名/発表者名
      岩瀬彰宏,松井利之
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: 54 号: 8 ページ: 390-397

    • DOI

      10.2320/materia.54.390

    • NAID

      130005089785

    • ISSN
      1340-2625, 1884-5843
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In-situ XMCD evaluation of ferromagnetic state at FeRh thin film surface induced by 1 keV Ar ion beam irradiation and annealing2015

    • 著者名/発表者名
      T. Matsui, K. AIkoh, M. Sakamaki, K. Amemiya and A. Iwase
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B

      巻: B365 ページ: 187-190

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2015.07.060

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetic modification at sub-surface of FeRh bulk by energetic ion beam irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      T. Koide, H. Uno, H. Sakane, M. Sakamaki, K. Amemiya, A. Iwase, T. Matsui
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 117 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4914123

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Depth-directional magnetic modification to produce magnetic layered structure by high energetic ion-irradiation and annealing for bulk FeRh2016

    • 著者名/発表者名
      R. Soma, A. Iwase, Y. Saitoh, R. Ishigami, T. Matsui
    • 学会等名
      61st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials, MMM2016
    • 発表場所
      New Orleans, Louisiana, USA
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of energetic electron irradiation on magnetic properties of Cu-1 at.% Fe alloy2016

    • 著者名/発表者名
      A. Iwase, Y. Fujimura, S. Semboshi, Y. Saitoh, T. Matsui
    • 学会等名
      61st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials, MMM2016
    • 発表場所
      New Orleans, Louisiana, USA
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of Energetic Ion Beam Induced Lattice Structure and Ferromagnetism in FeRh Alloy by Using Synchrotron Radiation X-rays2016

    • 著者名/発表者名
      Iwase, T. Matsui, T. Satoh, Y. Saitoh, H. Uno, H. Sakane, R. Ishigami
    • 学会等名
      International Conference on Ion Beams in Materials Engineering and Characterizations(IBMEC)
    • 発表場所
      Delhi, India
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] FeRh合金における高エネルギーイオン照射と熱処理による深さ方向磁気改質2016

    • 著者名/発表者名
      杣 龍之介,岩瀬 彰宏,斉藤 勇一,石神 龍哉,松井 利之
    • 学会等名
      2016年秋期日本金属学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Multi dimensional micro scale magnetic patterning of FeRh thin films by energetic light ion2016

    • 著者名/発表者名
      T. Matsui
    • 学会等名
      15th International Conference on Nuclear Microprobe Technology and Applications, ICNMTA2016
    • 発表場所
      Lanzhou, China
    • 年月日
      2016-07-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-dimensional micro scale magnetic patterning of FeRh films by energetic light ion microbeam irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      T. Matsui
    • 学会等名
      15th International Conference on Nuclear Microprobe Technology and Applications (ICNMTA)
    • 発表場所
      the Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences (IMP-CAS), Lanzhou, China
    • 年月日
      2016-07-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] バルクFeRh合金における高エネルギーイオン照射誘起強磁性の熱処理効果2016

    • 著者名/発表者名
      杣 龍之介,松井利之,岩瀬彰宏,石神龍哉,神谷富裕,斎藤勇一,佐藤隆博,江夏昌志
    • 学会等名
      第2回 関西四国磁性研究会/IEEE Kansai/Shikoku Joint Sections Magnetics Society Chapter,
    • 発表場所
      愛媛大学 愛媛県松山市
    • 年月日
      2016-04-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Irradiation effect on magnetic and structural properties of FeRh thin films with energetic carbon single and cluster ion beam2016

    • 著者名/発表者名
      T. Matsui, T. Koide, Y. Saitoh, M. Sakamaki, K. Amemiya and A. Iwase
    • 学会等名
      2016 MMM-IMTERMAG Conference
    • 発表場所
      Hilton SanDiego Bayfront, San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2016-01-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高エネルギーイオンビーム照射を利用した新しい磁気機能開拓2015

    • 著者名/発表者名
      松井利之
    • 学会等名
      第1回 関西四国磁性研究会/IEEE Kansai/Shikoku Joint Sections Magnetics Society Chapter,
    • 発表場所
      大阪大学 大阪府吹田市
    • 年月日
      2015-10-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Ion Beam Irradiation Induced Ferromagnetic Patterning at FeRh Surface Using 30 keV Ga Focused Ion Beam2015

    • 著者名/発表者名
      T. Matsui and A. Iwase
    • 学会等名
      8th International Workshop on Nanoscale Pattern Formation at Surfaces
    • 発表場所
      Audytorium Maximum Jagiellonian University, Krakow, Poland
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Process of three-dimensional magnetic patterning of FeRh alloysby using low and high energy ion beam irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      T. Matsui
    • 学会等名
      Research Seminar at University of Texas at Arlington
    • 発表場所
      University of Texas Arligton, Arlington, TX, USA
    • 年月日
      2015-04-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] FeRh合金薄膜の照射誘起強磁性におけるクラスターイオン照射効果2015

    • 著者名/発表者名
      小出哲也、岩瀬彰宏、斉藤勇一、酒巻真粧子、雨宮健太、松井利之
    • 学会等名
      日本金属学会春季大会
    • 発表場所
      東京大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Thin-layered magnetic modification in deep part of FeRh by energetic ion beam irradiation2014

    • 著者名/発表者名
      T. Koide, H. Uno, H. Sakane M. Sakamaki, K. Amemiya, A. Iwase and T. Matsui
    • 学会等名
      59th Annual Magnetism and Magnetic Materials (MMM) Conference 2014
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2014-12-03 – 2014-12-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高エネルギーイオンビーム照射を用いたFeRh合金への3次元磁性制御2014

    • 著者名/発表者名
      小出哲也,岩瀬彰宏,松井利之,鵜野浩行,坂根仁,酒巻真粧子,雨宮健太
    • 学会等名
      日本金属学会秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Process of three-dimensional magnetic patterning of FeRh alloys by using low and high energy ion beam irradiation2014

    • 著者名/発表者名
      T. Matsui, T. Koide, M. Sakamaki, K. Amemiya, T. Satoh, M. Kohka, Y.Saitoh, H. Uno, H. Sakane, A. Iwase
    • 学会等名
      International Conference on Ion Beam Modifications in Materials (IBMM2014)
    • 発表場所
      Leuven, Belgium
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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