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2017 年度 実績報告書

磁気異方性の変化を利用した新型エネルギー変換薄膜材料

研究課題

研究課題/領域番号 16K14372
研究機関東京工業大学

研究代表者

史 蹟  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (70293123)

研究分担者 春本 高志  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (80632611)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード磁気異方性 / 応力導入 / 磁気弾性効果 / エネルギー変換
研究実績の概要

平成29年度は引き続き外部応力の印加方法と応力の磁気異方性への影響についてを研究しました.3種類の方法を実験で効果を実証しました.1.有機物の基板を使い,基板変形により外部応力を印加する方法.この方法は有機物の基板材料と薄膜自身のヤング率が大きく違い,薄膜材料の変形を弾性変形領域に制限するのが難しいことがわかった.2.薄い石英基板上に製膜したCoPt/AlN多層膜の表面か基板の裏にPd等の膜を堆積し,あとで堆積した膜の内部応力により,基板を変形させ,CoPt/AlN多層膜に応力を導入する方法.この方法は比較的に有効で,CoPt/AlN多層膜の異方性エネルギーを変化させることができた.ただし,この方法は多層膜に周期的に応力を印加するのに向いていない.3.引き続き水素吸蔵による外部応力印加方法の研究.Pdは水素の吸蔵できるので,この方法は2の方法でできたPd膜に水素を吸蔵させ,水素吸蔵による格子の膨張でさら薄い石英基板を変形させ,目標のCoPt/AlN多層膜に外部応力を印加する.

今後はVSMにより磁気測定をする際に,薄い石英基板などを機械的に変形させる試料ホルダーを導入し,基板変形によりCoPt/AlN多層膜に応力を導入し,外部応力と磁気異方性の関係を明らかにした上,エネルギー変換デバイスを考案する予定です.

そのほか,本研究は磁性薄膜の磁気異方性や薄膜の格子変形・応力導入など関連に研究を進めました.特に窒素原子固溶によるCoPtの規則化変態の影響や,水素原子固溶によるPd格子の変形などについて詳しく調べた.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] In-situ X-ray diffraction study of hydrogen absorption and desorption processes in Pd thin films: Hydrogen composition dependent anisotropic expansion and its quantitative description2017

    • 著者名/発表者名
      Harumoto Takashi、Ohnishi Yusuke、Nishio Keishi、Ishiguro Takashi、Shi Ji、Nakamura Yoshio
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 ページ: 065108~065108

    • DOI

      10.1063/1.4986214

    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray diffraction study on a (111)-textured palladium thin film under hydrogen loading and unloading: film structure evolution and its mechanism2017

    • 著者名/発表者名
      Harumoto Takashi、Suzuki Yuichi、Shi Ji、Nakamura Yoshio
    • 雑誌名

      Journal of Applied Crystallography

      巻: 50 ページ: 1478~1489

    • DOI

      10.1107/S1600576717012638

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of nitrogen incorporation on the ordering transformation of CoPt in CoPt/TiN bilayer films2017

    • 著者名/発表者名
      Caesario Petrus、Harumoto Takashi、Nakamura Yoshio、Shi Ji
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      巻: 443 ページ: 22~28

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2017.07.038

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NiO spacer mediated magnetic anisotropy in L10-FePt/NiO/A1-FePt trilayer structures2017

    • 著者名/発表者名
      Gao Tenghua、Harumoto Takashi、Zhang Song、Tu Rong、Zhang Lianmeng、Nakamura Yoshio、Shi Ji
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 ページ: 134406-1-8

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.95.134406

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Rhombohedral distortion analysis on Pd(111) films under hydrogen loading2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Harumoto, Takashi Ishiguro, Ji Shi, Yoshio Nakamura
    • 学会等名
      IUCr 2017 Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Film structure evolution during metal-metal hydride phase transformation: in-situ diffraction study on (111) textured Pd films2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Harumoto, Ji Shi and Yoshio Nakamura
    • 学会等名
      PCOS 2017
  • [学会発表] 水素化におけるPd(111)配向薄膜の異方的格子伸縮とその定量評価2017

    • 著者名/発表者名
      春本高志
    • 学会等名
      日本金属学会2017年秋期講演大会
  • [学会発表] スパッタリング法により作製したPt 膜中の 混入ガス放出過程 高温その場XRD 観察2017

    • 著者名/発表者名
      加藤広基, 春本高志, 史蹟, 中村吉男
    • 学会等名
      日本金属学会2017年秋期講演大会
  • [学会発表] Nitrogen Enhanced Ordering Transformation of CoPt in CoPt/TiN Bilayer Films2017

    • 著者名/発表者名
      Caesario Petrus、Harumoto Takashi、Nakamura Yoshio、Shi Ji
    • 学会等名
      62nd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 国際学会
  • [学会発表] Perpendicular Magnetic anisotropy and Room Temperature Perpendicular exchange bias in CoNi/(Co,Ni)O multilayers2017

    • 著者名/発表者名
      Hangxian Gao,Takashi Harumoto, Yoshio Nakamura, Ji Shi
    • 学会等名
      62nd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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