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電歪・磁歪型マルチフェロイック素子の性能を実用段階まで引き上げるための検証

研究課題

研究課題/領域番号 26870030
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 複合材料・表界面工学
金属物性・材料
研究機関弘前大学

研究代表者

久保田 健  弘前大学, 北日本新エネルギー研究所, 准教授 (70400405)

研究協力者 古屋 泰文  
湯葢 邦夫  
木村 奈津子  
福岡 修太  
イジュラル ハシフ  
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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードマルチフェロイック素子 / 磁歪 / アモルファス合金 / 発電 / マルチフェロイック / 磁歪合金 / 複合材料 / 誘電体 / エネルギーハーベスト / 磁気センサ / マルチフェロイック材料 / 磁歪材料 / 電歪材料 / 磁界発電 / 非平衡相 / 組織制御
研究成果の概要

誘電-磁歪型マルチフェロイック素子の無給電磁界センサ/振動磁界エネルギーハーベスタとしての出力特性を引き上げることを目的に、磁歪層の磁歪増加と肉厚化、ならびにデバイスとしての構成最適化研究を行った。
磁界応答性が良く、比較的高い磁歪、高いアモルファス形成能を有する鉄系アモルファス合金Fe-Si-B-Pを磁歪層として選択し、アモルファス単相からなる170μm厚の長尺薄帯の作製に成功、磁歪層の肉厚化で素子の出力が増加することを確認した。また、磁歪層を熱処理することで表面近傍だけ部分結晶化させた際、素子動作方向の磁歪量が増加することを利用し、素子の出力向上を確認した。

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

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 電歪複合型パッシブ磁界センサの高性能化にむけた非晶質系磁歪層の構造制御2015

    • 著者名/発表者名
      久保田 健, 木村 奈津子, 古屋 泰文
    • 雑誌名

      第24回MAGDAコンファレンス講演論文集

      巻: 24 ページ: 101-104

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 形状と構造の最適化によるアモルファス系磁歪薄帯を用いた磁界発電素子の高出力化2016

    • 著者名/発表者名
      久保田 健, 木村 奈津子, Ijlal Hasif, 古屋 泰文
    • 学会等名
      日本金属学会2016年春期講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学(葛飾区)
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 材料開発から環境発電デバイス・システム開発へ磁性材料と電磁デバイスの開発2016

    • 著者名/発表者名
      久保田 健
    • 学会等名
      NPO法人CAE懇話会 東北ブロック第26回東北CAE懇話会
    • 発表場所
      弘前市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] FeSiPB/PZT/FeSiPB マルチフェロイック・コンポジットのエネルギーハーベスティング特性2015

    • 著者名/発表者名
      久保田 健, 木村 奈津子, 古屋 泰文
    • 学会等名
      第25回MRS-J年次大会
    • 発表場所
      波止場会館(横浜)
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁歪/電歪複層素子FeSiBP/PZT の生成電圧におよぼす磁歪層の影響2015

    • 著者名/発表者名
      久保田 健, 木村 奈津子, 古屋 泰文, 湯葢 邦夫
    • 学会等名
      第14回日本金属学会東北支部研究発表大会
    • 発表場所
      弘前大学(弘前)
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement of Generation Output in Multi-ferroic FeSiBP/PZT/FeSiBP Composite with Thick Magnetostrictive Layer2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kubota, Shuta Fukuoka and Yasubumi Furuya
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM2015
    • 発表場所
      済州島(韓国)
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁歪/電歪複合型パッシブ磁界センサの高性能化にむけた非晶質系磁歪層の構造制御2015

    • 著者名/発表者名
      久保田 健, 木村 奈津子, 古屋 泰文
    • 学会等名
      第24回MAGDAコンファレンス in Tohoku
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] アモルファス磁歪合金薄帯/PZT積層型マルチフェロイック素子の高出力化にむけた磁歪層の組織制御2015

    • 著者名/発表者名
      久保田 健, 木村 奈津子, 古屋 泰文
    • 学会等名
      日本金属学会2015年秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁歪/圧電複合素子の出力電圧・電力におよぼす磁歪層の設計と特性2015

    • 著者名/発表者名
      久保田 健、福岡 修太、古屋 泰文
    • 学会等名
      日本金属学会2015年春季講演大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] FeSiBP/PZT/FeSiBP積層型ME磁気センサの磁歪層厚みと熱処理の効果2014

    • 著者名/発表者名
      福岡 修太、木村 奈津子、久保田 健、古屋 泰文
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋季講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 弘前大学北日本新エネルギー研究所年報

    • URL

      http://njrise.cc.hirosaki-u.ac.jp/archives/4870

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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