トップダウンとボトムアップ融合による超高密度ナノホール配列形成と磁気記録媒体応用

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20241027
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 新宮原 正三 関西大学, システム理工学部, 教授 (10231367)
• 研究分担者: 田中 秀吉 情報通信研究機構(独), 主任研究員 (40284608)
• 連携研究者: 清水 智弘 関西大学, システム理工学部, 助教 (80581165)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 磁性体 / 磁気記録媒体 / ナノワイヤ / ナノホール / 自己組織化 / トップダウン / ボトムアップ / ナノインプリント

研究概要

シリコン基板上へ形成した陽極酸化アルミナ・ナノホール配列を用いて、平方インチ当たりの密度200ギガから2.5テラの範囲の磁性体ナノロッド配列形成に成功した。ナノロッド最少直径は10nmであり、室温での保磁力は2.0kOeである。また、電子ビーム描画とエッチング、さらに陽極酸化自己組織化を組み合わせるトップダウンとボトムアップ融合により、ナノホール規則配列周期の縮小化に成功し、超高密度磁気記録媒体形成への指針を与えた。

研究成果

• [雑誌論文] Preparation of Ultra High Density Magnetic Nanowire Arrays beyond 1 Tera Bit/Inch^2 on Si Substrate Using AAO Template (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Shimizu, K.Aoki, Y.Tanaka, T.Terui, S.Shingubara
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. (to be published)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large Magnetoresistance Switching Phenomena in Nanoconduction Path Formed with Dielectric Breakdown of SiO_2 Multilayered with Ferromagnetic Film (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Shiotani, K.Shimomura, T.Shimizu, S.Shingubara
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of pitch of nanohole array by self-organizing anodic oxidation after nanoimprinting (2010)
  • 著者名/発表者名: S..Shingubara, S.Maruo, T.Yamashita, M.Nakao, T.Shimizu
  • 雑誌名: Micro-electronic Engineering 87 ページ: 1451-1454
  • 査読あり
• [雑誌論文] TRIAXIS MAGNETO-RESISTIVE (MR) SENSOR USING PERMALLOY PLATE OF DISTORTING MAGNETIC FIELD (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M, Fukutani T, Hirata T, Aoyagi S, Shingubara S, Tajiri H , Yoshikawa Y, Nagahata T
  • 雑誌名: MEMS 2010 : 23RD IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS, TECHNICAL DIGEST, Proc.of IEEE MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS ページ: 671-674
  • 査読あり
• [雑誌論文] Filling of FePt in AAO Nanohole Array by DC Pulsed Electrodeposition (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Mori, T.Korenaga, N.Hosomi, T.Terui, S.Shingubara
  • 雑誌名: ECS Transactions 16(45) ページ: 65-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enormous Resistance Switching Phenomena Observed In Nickel-Aluminum-Oxide Nanocomposite (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Shingubara, S.Yamanishi, Y.Shiotani, S.Aoyagi, N.Tagawa, S.Nakahara, K.Saitoh, S.Tamura, T.Yamaguchi
  • 雑誌名: Science and Technology Report of Kansai University ページ: 1-9
• [学会発表] Huge magnetoresistance switching in a ferromagnetic nano-conduction-path formed by dielectric breakdown (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Shimizu, Y.Shiotani, K.Shimomura, S.Shingubara
  • 学会等名: MORIS
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] Huge Resistance Switching Induced by Magnetic Field in a Ferro Magnetic Nano-Conduction Path (FNCP) (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Shimizu, Y.Shiotani, K.Shimomura, S.Shingubara
  • 学会等名: IEEE INTERMAG
  • 年月日: 2011-04-26
• [学会発表] Reduction of pitch of nanohole array by self-organizing anodic oxidation after pre-patterning with IBE on the surface of Al film (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ishida, S.Tanaka, T.Shimizu, S.Shinguhara
  • 学会等名: ICMNE 2010
  • 年月日: 2010-12-15
• [学会発表] Large magnetoresistance observed in a nano-conduction path formed with dielectric breakdown of SiO_2 connected with ferromagnetic layer (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shiotani, K.Shimomura, T.Shimizu, S.Shingubara
  • 学会等名: ICAUMS 2010
  • 年月日: 2010-12-06
• [学会発表] Large magnetoresistance switching phenomena in a nano-conduction path formed with dielectric breakdown (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shiotani, K.Shimomura, T.Shimizu, S.Shingubara
  • 学会等名: MNC2010
  • 年月日: 2010-11-11
• [学会発表] Change in magnetoresistance property depending on the state of Ni-oxide memory device (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Suzuki, Y.Shiotani, Y.Sumita, T.Shimizu, S.Shingubara
  • 学会等名: MNC2010
  • 年月日: 2010-11-11
• [学会発表] Preparation of ultra high density magnetic nanowire arrays beyond 1 tera bit/inch2 on Si substrate using AAO template (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Aoki, Y.Tanaka, T, Terui, T.Shimizu, S.Shingubara,
  • 学会等名: MNC2010
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] Enormous Magnetoresistance Switching Observed in partially Ni-filled AAO on Si (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Yamanishi, Y.Shiotani, K.Murakami, M.Takai, T.Shimizu, S.Shingubara
  • 学会等名: MNC 2009
  • 年月日: 2009-11-09
• [学会発表] Fabrication of Metal Nanowires Sandwiched with Gold for Self-Assembling of NW sensors (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Yamanaka, K.Aoki, Y.Ishida, Y.Ohya, S.Tanaka, T.Shimizu, S. Shingubara
  • 学会等名: MNC 2009
  • 年月日: 2009-11-09
• [学会発表] 陽極酸化アルミナを用いたSi基板上の磁性体ナノワイヤの形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青木和茂、前原誠、坂田智裕、新宮原正三
  • 学会等名: 表面科学会講演会
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] AAOナノホールをテンプレートとしたハイブリットナノワイヤーの形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石田康晴、青木和茂、新宮原正三、大矢裕一
  • 学会等名: 表面科学会講演会
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] Reduction of the Pitch of the Nano-Hole Array by Self-Organizing Anodic Oxidation After Nano-Imprinting (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Maruo, T.Yamashita, M.Nakao, T.Shimizu, S.Shingubara
  • 学会等名: MNE2009
  • 発表場所: Ghent,Belgium
  • 年月日: 2009-09-29
• [学会発表] 新宮原正三"Ni-アルミナ・ナノコンポジットにおける巨大磁気抵抗スイッチング現象" (2009)
  • 著者名/発表者名: 塩谷裕一、山西卓、村上勝久、清水智弘
  • 学会等名: 磁気学会2009年度学術講演会
  • 発表場所: 長崎市
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Enormous Magneto-resistance Switching Observed in Ni-diffused Anodic Aluminum Oxide (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Yamanishi, Y.Shiotani, K.Murakami, T.Shimizu, S.Shingubara
  • 学会等名: Inter.Conf. on Magnetism 2009
  • 発表場所: Karlsruhe, Germany
  • 年月日: 2009-07-27
• [学会発表] Enormaous resistance switching phenomena observed in Nickel-Alumina oxide nanocomposite (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Yamanishi, Y.Siotani, K.Murakami, T.Shimizu, S.Shingubara
  • 学会等名: IEEE Intermag 2009
  • 発表場所: Sacramento, USA
  • 年月日: 2009-05-06
• [学会発表] Realizing 1/3 pitch of the alumna nano-hole array by self-organizing anodic oxidation after nano-imprinting (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Maruo, T.Yamashita, M.Nakao, T.Shimizu, S.Shingubara
  • 学会等名: 2008 International Conference of MNC
  • 年月日: 2008-10-18
• [学会発表] Filling of FePt in AAO Nanohole Array by DC Pulsed Electrodeposition (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Mori, T.Korenaga, N.Hosomi, T.Terui, S.Shingubara
  • 学会等名: ECSPRIME 2008
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2008-10-15
• [学会発表] Aspect Ratio Dependence of M-H Switching Characteristics of Oblong Ferromagnetic Film (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Oka, S.Yamanishi, S.Shingubara, K.Akabane
  • 学会等名: IUMRS 2008
  • 年月日: 2008-10-10
• [学会発表] Niナノワイヤの形成と磁気伝導特性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山西卓、河上茂太、新宮原正三、清水智弘
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会
  • 年月日: 2008-09-03
• [産業財産権] 巨大磁気抵抗素子及びその作製法 (2010)
  • 発明者名: 新宮原正三、清水智弘、塩谷裕一
  • 権利者名: 関西大学
  • 産業財産権番号: 特許,2010-251196
  • 出願年月日: 2010-11-09
• [産業財産権] 陽極酸化アルミナの製造方法、陽極酸化アルミナ、および高密度構造体 (2008)
  • 発明者名: 新宮原正三、山下尊史、中尾正史
  • 権利者名: 関西大学、情報通信研究機構
  • 産業財産権番号: 特許,2008-031052
  • 出願年月日: 2008-02-12