イプシロン酸化鉄を用いた高性能ミリ波吸収体の創製

• 研究課題/領域番号: 26810045
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 生井 飛鳥 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40632435)
• 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 酸化鉄 / 異方性磁界 / 電磁波 / 磁性ナノ粒子 / 高保磁力 / 高周波透磁率 / 磁性ナノ微粒子 / 磁性材料 / ナノマテリアル

研究成果の概要

本研究課題では、斜方晶酸化鉄が極めて高い周波数領域で示す共鳴吸収現象に着目し、高周波の電磁波吸収性能および回転性能を実現することを目的として研究を推進した。吸収スペクトルの解析により、共鳴における磁化のダイナミクスの解明を行うとともに、磁化の方向を揃えた試料を作製し、電磁波回転性能を観測することができた。また、本材料の持つ高い共鳴周波数の起源を解明するともに、金属置換による更なる異方性磁界の向上を実現した。

研究成果

• [国際共同研究] パラツキー大学(チェコ)
• [国際共同研究] パラツキー大学(チェコ)
• [雑誌論文] Magnetic glass-film based on single-nanosize ε-Fe2O3 nanoparticles (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Yoshikiyo, A. Namai, K. Nakagawa, S. Ohkoshi
  • 雑誌名: AIP Advances 巻: 7 号: 5
  • DOI: 10.1063/1.4974976
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Millimeter wave rotation in ε-Al0.47Fe1.53O3 at one hundred gigahertz (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Namai, M. Yoshikiyo, S. Ohkoshi
  • 雑誌名: IEEE Magnetics Letters 巻: 7 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1109/lmag.2016.2606603
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nanometer-size hard magnetic ferrite exhibiting high optical-transparency and nonlinear optical-magnetoelectric effect (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Ohkoshi, A. Namai, K. Imoto, M. Yoshikiyo, W. Tarora, K. Nakagawa, M. Komine, Y. Miyamoto, T. Nasu, S. Oka and H. Tokoro
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: ５ 号: 1
  • DOI: 10.1038/srep14414
  • NAID: 120006348515
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Zeta-Fe2O3; A new stable polymorph in iron(III) oxide family (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Tucek, L. Machala, S. Ono, A. Namai, M. Yoshikiyo, K. Imoto, H. Tokoro, S. Ohkoshi and R. Zboril
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: ５ 号: 1
  • DOI: 10.1038/srep15091
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Structural phase transition between γ-Ti3O5 and δ-Ti3O5 by breaking of one-dimensionally conducting pathway (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, T. Nasu, Y. Miyamoto, N. Ozaki, S. Tanaka, T. Nagata, F. Hakoe, M. Yoshikiyo, K. Nakagawa, Y. Umeta, K. Imoto, H. Tokoro, A. Namai, S. Ohkoshi
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 巻: 15 号: 2 ページ: 653-657
  • DOI: 10.1021/cg5013439
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 巨大保磁力および超高周波電磁波吸収を示すイプシロン型酸化鉄 (2014)
  • 著者名/発表者名: 生井飛鳥, 吉清まりえ, 大越慎一
  • 雑誌名: セラミックス誌 巻: 49 ページ: 434-439
• [学会発表] アルミニウム置換型イプシロン酸化鉄のミリ波吸収およびミリ波回転性能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 生井飛鳥、吉清まりえ、大越慎一
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Epsilon iron oxide nanomagnets exhibiting huge coercivity and high-frequency millimeter wave absorption II (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Namai, M. Yoshikiyo, S. Ohkoshi
  • 学会等名: New Trends in Multifunctional Magnetic Molecular materials (NTM4)
  • 発表場所: サラゴサ（スペイン）
  • 年月日: 2016-12-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] THz-TDS measurement of millimeter wave absorption properties on gallium substituted epsilon-iron oxide (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Namai, M. Yoshikiyo, S. Ohkoshi
  • 学会等名: 61st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: ニューオーリンズ(アメリカ合衆国)
  • 年月日: 2016-11-04
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis of rhodium substituted ε-iron oxide exhibiting large magnetic anisotropy and its natural resonance phenomenon (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Namai, M. Yoshikiyo, S. Ohkoshi
  • 学会等名: IEEE International Conference on Microwave Magnetics 2016
  • 発表場所: タスカルーサ(アメリカ合衆国)
  • 年月日: 2016-06-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] イプシロン酸化鉄のゼロ磁場強磁性共鳴における複素透磁率とその金属置換効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 生井飛鳥, 吉清まりえ, 大越慎一
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会(2016)
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス (京都府京田辺市)
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] イプシロン酸化鉄のゼロ磁場下強磁性共鳴における誘電率と透磁率 (2016)
  • 著者名/発表者名: 生井飛鳥, 吉清まりえ, 倉橋真司, 後藤崇, 吉田貴行, 正田憲司, 宮崎達郎, 栗原貴之, 末元徹, 大越慎一
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会(2016)
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス (宮城県仙台市)
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] ε-iron oxide nanoparticle exhibiting zero-field ferromagnetic resonance (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Namai, M. Yoshikiyo, S. Ohkoshi
  • 学会等名: 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2015-12-17
  • 国際学会
• [学会発表] 巨大保磁力および超高周波ミリ波吸収を示すロジウム置換型イプシロン酸化鉄ナノ微粒子の合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 生井飛鳥, 吉清まりえ, 大越慎一
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会(2015)
  • 発表場所: 日本大学船橋キャンパス（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] イプシロン酸化鉄のゼロ磁場下強磁性共鳴の金属置換効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 生井飛鳥, 吉清まりえ, 倉橋真司, 後藤崇, 吉田貴行, 正田憲司, 宮崎達郎, 栗原貴之, 末元徹, 大越慎一
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] The synthesis of rhodium substituted epsilon-iron oxide and its large magnetic anisotropy and high-frequency zero-field ferromagnetic resonance (2015)
  • 著者名/発表者名: 生井飛鳥, 吉清まりえ, 大越慎一
  • 学会等名: 第6回低温センター研究交流会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス（東京都文京区）
  • 年月日: 2015-03-04
• [学会発表] The synthesis of rhodium substituted ε-iron oxide exhibiting large coercive field and super high frequency natural resonance (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Namai, M. Yoshikiyo, M. Nakajima, T. Suemoto, H. Tokoro, S. Ohkoshi
  • 学会等名: Phase transition and Dynamical properties of Spin Transition Materials (PDSTM 2014)
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス（東京都文京区）
  • 年月日: 2014-11-20
• [学会発表] The synthesis of rhodium substituted ε-iron oxide exhibiting super high frequency natural resonance (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Namai, M. Yoshikiyo, T. Yoshida, T. Miyazaki, M. Nakajima, T. Suemoto, H. Tokoro, S. Ohkoshi
  • 学会等名: 57th Annual conference on magnetism and magnetic material
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2014-11-06
• [学会発表] The study of magnetic properties of epsilon-iron oxide exhibiting gigantic coercive field (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Namai, M. Yoshikiyo, H. Tokoro, S. Ohkoshi
  • 学会等名: The 67th Fujihara seminar
  • 発表場所: グランドホテルニュー王子（北海道苫小牧市）
  • 年月日: 2014-09-24
• [学会発表] 鉄さびの仲間で創る高性能磁石 (2014)
  • 著者名/発表者名: 生井飛鳥
  • 学会等名: 第25 回東京大学理学部公開講演会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス（東京都文京区）
  • 年月日: 2014-04-27
  • 招待講演
• [図書] 電磁波吸収・シールド材料の設計、評価技術と最新ノイズ対策 (2016)
  • 著者名/発表者名: 生井 飛鳥、大越 慎一
  • 総ページ数: 446
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] 電波吸収体およびシールド材の開発と応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大越慎一, 生井飛鳥
  • 総ページ数: 247
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/ssphys/index.html
• [備考] 東京大学大学院理学系研究科化学専攻大越研究室
  • URL: http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/ssphys/
• [備考] 「化学専攻助教の生井飛鳥さんが第32回井上研究奨励賞を受賞」
  • URL: http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/info/4533/
• [備考] 井上科学振興財団
  • URL: http://www.inoue-zaidan.or.jp/b-01.html?eid=00027
• [産業財産権] 出願中につき非公開 (2016)
  • 発明者名: 大越慎一、生井飛鳥、他3名
  • 権利者名: 大越慎一、生井飛鳥、他3名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2016-11-30
  • 外国
• [産業財産権] 電磁波吸収体及び膜形成用ペースト (2015)
  • 発明者名: 大越慎一, 生井飛鳥, 吉清まりえ, 小野貴司
  • 権利者名: 大越慎一, 生井飛鳥, 吉清まりえ, 小野貴司
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-207316
  • 出願年月日: 2015-10-21
• [産業財産権] 電磁波吸収体及び膜形成用ペースト (2015)
  • 発明者名: 大越慎一, 生井飛鳥, 吉清まりえ, 小野貴司
  • 権利者名: 大越慎一, 生井飛鳥, 吉清まりえ, 小野貴司
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-12-01
  • 外国
• [産業財産権] 電磁波吸収体及び膜形成用ペースト (2015)
  • 発明者名: 大越慎一, 生井飛鳥, 吉清まりえ, 小野貴司
  • 権利者名: 大越慎一, 生井飛鳥, 吉清まりえ, 小野貴司
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-12-02
  • 外国
• [産業財産権] 電磁波吸収体及び膜形成用ペースト (2015)
  • 発明者名: 大越慎一, 生井飛鳥, 吉清まりえ, 小野貴司
  • 権利者名: 大越慎一, 生井飛鳥, 吉清まりえ, 小野貴司
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-12-02
  • 外国
• [産業財産権] 出願中につき非公開 (2015)
  • 発明者名: 大越慎一、生井飛鳥、他５名
  • 権利者名: 大越慎一、生井飛鳥、他５名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-062084
  • 出願年月日: 2015-03-25
• [産業財産権] 出願中につき非公開 (2015)
  • 発明者名: 大越慎一、生井飛鳥、他4名
  • 権利者名: 大越慎一、生井飛鳥、他4名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-015917
  • 出願年月日: 2015-01-29
• [産業財産権] 出願中につき非公開 (2015)
  • 発明者名: 大越慎一、生井飛鳥、他4名
  • 権利者名: 大越慎一、生井飛鳥、他4名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-008160
  • 出願年月日: 2015-01-19
• [産業財産権] 出願中につき非公開 (2015)
  • 発明者名: 大越慎一、生井飛鳥、他4名
  • 権利者名: 大越慎一、生井飛鳥、他4名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-000762
  • 出願年月日: 2015-01-06