水溶液に替わる新規電解溶媒からの磁性膜創製に関する研究

• 研究課題/領域番号: 26420274
• 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: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 柳井 武志 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (30404239)
• 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 電解めっき / 磁性体 / 厚膜 / 深共晶溶媒 / 磁性材料 / めっき / Deep Eutectic Solvent

研究成果の概要

新共晶溶媒（Deep Eutectic Solvent）を電解溶媒とするFe系磁性膜創製を検討した。Fe-Ni-Co系膜においては，幅広い組成範囲で90%を超える高電流効率が得られ，Feを多く含む膜で低い保磁力値が観測された。X線回折やTEM観察の結果から，Fe-rich膜では微細な組織が形成されることを確認し，結晶粒の微細化が低保磁力の実現に寄与している可能性が示唆された。Fe-Ni膜創製においてグリシンやアミド硫酸アンモニウムを浴に添加するとFe-richな組成領域で著しい保磁力低減が観測され，水溶媒から作製した膜に匹敵する磁気特性を達成した。

研究成果

• [国際共同研究] Department of Material Engineering/Monash University(オーストラリア)
• [雑誌論文] Electroplated Fe-Co-Ni films prepared from deep-eutectic-solvent based plating baths (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Yanai, K. Shiraishi, T. Akiyoshi, K. Azuma, Y. Watanabe, T. Ohgai, T. Morimura, M. Nakano, H. Fukunaga
  • 雑誌名: AIP ADVANCES 巻: ６ 号: 5
  • DOI: 10.1063/1.4943533
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of annealing and pulse plating on soft magnetic properties of electroplated Fe-Ni films (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Yanai, K. Azuma, K. Eguchi, Y. Watanabe, T. Ohgai, M. Nakano, H. Fukunaga
  • 雑誌名: AIP Advances 巻: 6 号: 5
  • DOI: 10.1063/1.4944076
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Magnetic Fe-Co films electroplated in a deep-eutectic-solvent-based plating bath (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Yanai, K. Shiraishi, Y. Watanabe, T. Ohgai, M. Nakano, K. Suzuki, and H.Fukunaga
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 117 号: 17
  • DOI: 10.1063/1.4918782
  • NAID: 120006987075
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Electroplated Fe-Ni films prepared from deep eutectic solvents (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Yanai, K. Shiraishi, Y. Watanabe, M. Nakano, T. Ohgai, K. Suzuki, and H. Fukunaga
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: Vol.50, No.11 号: 11 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1109/tmag.2014.2323572
  • NAID: 120006986265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electroplated Fe films prepared from a deep eutectic solvent (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Yanai, K. Shiraishi, T. Shimokawa, Y. Watanabe, T. Ohgai, M. Nakano, K. Suzuki, and H. Fukunaga
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics, 巻: 115 号: 17
  • DOI: 10.1063/1.4870319
  • NAID: 120006986517
  • 査読あり
• [学会発表] 深共晶溶媒を用いて作製したFe-Niめっき膜の諸特性に与えるめっき条件の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柳井武志
  • 学会等名: 電気学会マグネティクス研究会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-12-12
• [学会発表] DES浴から作製した軟磁性膜の膜質や磁気特性に与える浴添加剤の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山口知輝
  • 学会等名: 電気学会マグネティクス・リニアドライブ合同研究会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス（長崎県長崎市）
  • 年月日: 2016-12-05
• [学会発表] DES浴から作製した軟磁性膜に与える浴添加剤の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山口知輝
  • 学会等名: 平成28年度（第69回）電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 宮崎大学木花キャンパス（宮崎県宮崎市）
  • 年月日: 2016-09-29
• [学会発表] 深共晶溶媒を用いた軟磁性めっき膜の創製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柳井武志
  • 学会等名: 表面技術協会 第134回講演大会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-09-01
• [学会発表] High-speed Fe plating using DES-based plating baths (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Akiyoshi
  • 学会等名: The 4th International Conference of Asian Union of Magnetics Societies (IcAUMS 2016)
  • 発表場所: National Cheng Kung University (Tainan, Taiwan)
  • 年月日: 2016-08-01
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of an additive in DES-based baths on magnetic properties of electroplated magnetic films (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Akiyoshi
  • 学会等名: The 4th International Conference of Asian Union of Magnetics Societies (IcAUMS 2016)
  • 発表場所: National Cheng Kung University (Tainan, Taiwan)
  • 年月日: 2016-08-01
  • 国際学会
• [学会発表] Soft magnetic films prepared in DES-based plating baths with additives (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Akiyoshi
  • 学会等名: The European Magnetic Sensors and Actuators Conference (EMSA 2016)
  • 発表場所: Centro Congressi Torino incontra（Torino, Italy）
  • 年月日: 2016-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] 錯化剤を添加したDES浴から作製したFe-Ni電析膜 (2016)
  • 著者名/発表者名: 白石洸太郎・秋吉俊貴・東 圭太・渡邊佳正・柳井武志・中野正基・福永博俊
  • 学会等名: 平成28年電気学会全国大会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] DES浴から作成したFe-Coめっき膜の成膜速度の向上に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 秋吉 俊貴，東 圭太，白石 洸太郎，渡邊 佳正，柳井 武志，中野 正基，福永 博俊
  • 学会等名: 平成28年電気学会全国大会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] 次世代通信機器用磁性膜の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柳井武志，渡邊佳正，中野正基，福永博俊
  • 学会等名: H27年度東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会
  • 発表場所: 東北大学電気通信研究所（仙台市）
  • 年月日: 2016-01-19
• [学会発表] Electroplated Fe-Co-Ni films prepared from Deep-EutecticSolvent-based plating baths (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Shiraishi, T. Akiyoshi, K. Azuma, Y. Watanabe, T. Yanai, T. Ohgai, M. Nakano, and H. Fukunaga
  • 学会等名: 2016 Joint MMM-Intermag Conference
  • 発表場所: サンディエゴ，アメリカ
  • 年月日: 2016-01-11
  • 国際学会
• [学会発表] DES浴から成膜した軟磁性めっき膜の各種特性に与える電流密度の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 秋吉 俊貴，江口 和樹，東 圭太，白石 洸太郎，渡邊 佳正，柳井 武志，中野 正基，福永 博俊
  • 学会等名: 電気学会マグネティクス・リニアドライブ合同研究会
  • 発表場所: 沖縄船員会館，沖縄
  • 年月日: 2015-12-15
• [学会発表] DES浴から成膜した軟磁性めっき膜に与える電流密度の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 秋吉 俊貴，東 圭太，白石 洸太郎，渡邊 佳正，柳井 武志，中野 正基，福永 博俊
  • 学会等名: 平成27年度（第68回）電気 ・情報関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 福岡大学（福岡市）
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] DES浴から成膜したFe-Ni電析膜の各種特性に与える浴温度の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 東 圭太，白石 洸太郎，渡邊 佳正，柳井 武志，中野 正基，福永 博俊
  • 学会等名: 電気学会マグネティクス研究会
  • 発表場所: 茨城大学（日立市）
  • 年月日: 2015-07-16
• [学会発表] Effect of current density for electroplated films prepared in a DES-based bath (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Yanai , K. Shiraishi , K. Azuma , Y. Watanabe , M. Nakano , H. Fukunaga
  • 学会等名: 20th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: バルセロナ，スペイン
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] Soft magnetic films prepared in a Deep Eutectic Solvent (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Shiraishi, K. Azuma, Y. Watanabe, T. Ohgai, T. Yanai, M. Nakano, H. Fukunaga
  • 学会等名: The 13th Joint Symposium of Nagasaki University and Jeju National University on Science and Technology
  • 発表場所: 長崎大学（長崎市）
  • 年月日: 2015-06-07
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of bath temperature on structural and magnetic properties of Fe-Ni films electroplated in a deep eutectic solvent (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Azuma, K. Shiraishi, Y. Watanabe, T. Yanai, M. Nakano, T. Ohgai, H. Fukunaga
  • 学会等名: The 13th Joint Symposium of Nagasaki University and Jeju National University on Science and Technology
  • 発表場所: 長崎大学（長崎市）
  • 年月日: 2015-06-07
  • 国際学会
• [学会発表] DES浴から作製したFe-Co-Ni電析膜 (2015)
  • 著者名/発表者名: 白石 洸太郎，東 圭太，渡邊 佳正，柳井 武志，中野 正基，福永 博俊
  • 学会等名: 平成27年電気学会全国大会
  • 発表場所: 東京都市大学（世田谷区）
  • 年月日: 2015-03-24 – 2015-03-26
• [学会発表] DES浴から作製したFe-Ni電析膜の各種特性に与える浴温度の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 東 圭太，白石 洸太郎，渡邊 佳正，柳井 武志，中野 正基，福永 博俊
  • 学会等名: 平成27年電気学会全国大会
  • 発表場所: 東京都市大学（世田谷区）
  • 年月日: 2015-03-24 – 2015-03-26
• [学会発表] 電解めっき法により作製した磁性膜とその応用に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 柳井 武志，中野 正基，福永 博俊
  • 学会等名: H26年度東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究発表会
  • 発表場所: 東北大学片平さくらホール（仙台市）
  • 年月日: 2015-02-23
• [学会発表] 次世代通信機器応用を鑑みた磁性材料開発に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柳井 武志，中野 正基，福永 博俊
  • 学会等名: H26年度東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会
  • 発表場所: 東北大学電気通信研究所（仙台市）
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-04
• [学会発表] Magnetic Fe-Co alloy films electroplated in a Deep-Eutectic-Solvent-based plating bath (2014)
  • 著者名/発表者名: Kotaro Shiraishi, Takeshi Yanai, Yoshimasa Watanabe, Masaki Nakano, Hirotoshi Fukunaga
  • 学会等名: The 59th Annual Magnetism and Magnetic Materials (MMM) Conference
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2014-11-03 – 2014-11-07
• [学会発表] DES浴から成膜したFe-Ni膜の磁気特性に与える浴温度の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 東 圭太，白石 洸太郎，渡邊 佳正，柳井 武志，中野 正基，福永 博俊
  • 学会等名: 平成26年度（第67回）電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島市）
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-19
• [学会発表] DES浴から作製したFe-Co電析膜 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白石洸太郎,渡邊佳正,柳井武志,中野正基,福永博俊（
  • 学会等名: 電気学会マグネティクス研究会（電力用磁性材料・磁気応用一般）
  • 発表場所: ホテルパーク，岐阜
  • 年月日: 2014-07-29 – 2014-07-30
• [学会発表] Electoroplated Fe-Ni films prepared from Deep Eutectic Solvents (2014)
  • 著者名/発表者名: Kotaro Shiraishi, Takaya Shimokawa, Yoshimasa Watanabe, Takeshi Yanai, Masaki Nakano , Hirotoshi Fukunaga
  • 学会等名: INTERMAG Europe 2014(the IEEE International Magnetics Conference)
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 2014-05-04 – 2014-05-08
• [備考] 長崎大学 学術研究成果リポジトリ
  • URL: http://naosite.lb.nagasaki-u.ac.jp/dspace/