| 研究課題/領域番号 |
17K06798
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
菊池 丈幸 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (50316048)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | マルチフェロイクス / ヘキサフェライト |
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| 研究実績の概要 |
本申請研究では，多値メモリや様々なセンサデバイスへの応用が期待されている種々の室温マルチフェロイックフェライトについて，電場－磁場間の相互干渉を最小化することで複素誘電率と複素透磁率の個別精密測定が可能な矩形導波管空洞共振器を用いた共振器摂動法による材料定数（複素誘電率および複素透磁率）の精密評価を実施し，誘電率と透磁率の周波数依存性をそれぞれ個別に測定，比較することで，電磁気デバイス応用において重要であるにもかかわらず，いまだ解明されていない室温マルチフェロイックフェライトの高周波帯域における電気-磁気結合について明らかにし，それらの高速デバイス化の可能性を探索することを目的として研究を実施した．
初年度はSr3Co2Fe24O41 を対象物質として，塩化物フラックスを用いたフェライト粒子の高アスペクト化を試みた．合成法の基本は錯体重合法とし，フラックスの添加条件（塩の種類，添加量，添加方法）を検討することで配向処理に適した板状粒子の作製を試みた．その結果，特定の塩をプロセス中で追加する方法ではなく，原料段階で鉄源として塩化鉄・六水和物，コバルト源として塩化コバルト・六水和物を用いることで，系内の硝酸イオンを排除した合成方法が最も高い配向性を得られることが明らかとなった．この方法で合成したZ型ヘキサフェライト扁平板状粒子を用いることで，通常の一軸乾式プレスでも高いロットゲーリング配向度(F=0.54)を有する焼結体を得ることが出来た．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究では，得られたZ型ヘキサフェライト扁平板状粒子を水系スラリーとした後，磁場印加下で成型することで高配向焼結体を作製する計画であったが，Z型フェライト特有のらせん磁気構造に由来すると考えられる磁場配向性の低下が認められ，通常の一軸乾式プレスと比較して，高い配向度を得ることが出来なかった．そこで，スラリーの調製条件，印加磁場の大きさ，磁場印加方向・印加時間等を見直し，磁場を用いる効果を十分に発揮できる配向法の検討が必要となったため，全体計画からの遅れが生じている．
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| 今後の研究の推進方策 |
磁場印加による配向処理については，湿式磁場プレスや磁場中泥しょう鋳込み法，ドクターブレード法と磁場印加の組合せなど，種々の複合型配向処理を試み，共振器摂動法による測定に適した試料作製を目指す．また，空洞共振器の早期導入のために，配向処理を行わない試料作製も行い測定に用いる共振器の仕様をできるだけ早く決定する予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究計画時に予定していた購入備品（空洞共振器）は，その標準的仕様では複素透磁率スペクトルの周波数分散を観測するという本研究の目的に合致しない（測定点数不足）ことが明らかとなったため，実際の試料を測定しながら空洞共振器の仕様変更（長さを変更して共振点を増やす）を行うことになった．
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