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2008 年度 実績報告書

自己形成による金属-セラミックス系ナノヘテロ複相材料の創製と複合機能性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20360317
研究機関(財)電気磁気材料研究所

研究代表者

大沼 繁弘  財団法人電気磁気材料研究所, 電磁気材料グループ, 主任研究員 (50142633)

研究分担者 小林 伸聖  財団法人電気磁気材料研究所, 電磁気材料グループ, 主任研究員 (70205475)
増本 博  東北大学, 学際科学国際高等研究センター, 教授 (50209459)
大沼 正人  独立行政法人物質材料研究機構, 量子ビームセンター, 主幹研究員 (90354208)
キーワードナノヘテロ複相構造 / Co基合金薄膜 / 磁気特性 / 誘電特性 / 光透過特性 / トンネル型磁気抵抗効果 / 化学量論比化合物 / 複合特性
研究概要

研究目的を達成するために研究実施計画に基づき、2008年度はナノヘテロCo-M-O系複相膜を系統的に作製し(M=Ti,Nb,Ta)、以下の成果を得ることが出来た。
1)3つの組成系膜の共通の結果:a)化学量論比のM-O化合物組成付近にナノヘテロ複相構造を示す膜を得ることが出来た。b),a)の組成付近に光透過特性、誘電特性および磁気特性とを併せ持つ膜を見出すことが出来た。
2)個別の組成系膜の特性:a)Co-Ti-O系膜:ナノヘテロ複相構造Co-Ti-O膜は、Co-TiOとCo-TiO2との2つの組成付近に存在する。磁化の大きさと電気比抵抗の双方が、それらの組成付近で最大値および最小値をとる。特筆すべきことは、双方の組成付近の膜がトンネル型の磁気抵抗効果(TMR)を示す。その最大値は、双方ともMR=10.5%である。この値は酸化物系ナノグラニュラー軟磁性膜中最大のMR値である。MRの最大値を示すCo濃度は、Co-TiO2系膜では45at.%Co付近であり、Co-TiO系膜では63at.%Co付近である。Co-TiO2膜の結果は従来のナノグラニュラー系TMR膜のそれとほぼ同じであるが、Co-TiO系膜の結果はナノグラニュラー軟磁性膜のそれとほぼ同じ値である。今後、膜構造を多いに検討する必要がある。b)Co-Nb-O系膜:本系膜のMR特性も化学量論比の化合物組成膜付近で観察することが出来たが、その値は高々、7.5%である。Co<50at.%の膜は全て超常磁性的挙動を示し、18at.%Co付近で磁化(14kOe,R.T.)が零になる。非晶質Nb2O5膜の比誘電率は13程度(100kHz)であるが、膜中のCo濃度の増加と共に増加し、35at.%Co付近で約28となる。光透過特性はCo濃度の増加と共に低下し、Co<40at.%では紫外領域でも10%以下となる

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Spin waves and transport properties in Ferromagnetic Co-Al-O and Fe-Al-O granular films : A brillouin scattering study2008

    • 著者名/発表者名
      A. Yoshihara, S. Ohnuma, H. Fujiori, S. Nakamura, T. Nojima
    • 雑誌名

      J. of Physical Society of Japan vol. 77

      ページ: 094704-1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anatase-Dominant Matrix in Ge/TiO_2 Thin Films Prepared by RF Sputtering Method2008

    • 著者名/発表者名
      S. Abe, M. Ohnuma, D. H. Ping, S. Ohnuma
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express Vol.1

      ページ: 95001-95003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetite Thin films Containing a Small Amount of Ge2008

    • 著者名/発表者名
      S. Abe, S. Ohnuma
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express Vol. 1

      ページ: 111304-111306

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single dominant distribution of Ge nanogranular embedded in Aloxide thin film2008

    • 著者名/発表者名
      S. Abe, M. Ohnuma, D. H. Ping, S. Ohnuma
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 104

      ページ: 104305-104308

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CoPdSiO磁性薄膜インダクタ/ポリイムドMIMキャパシタを用いた2段共振器型高次スプリアスフィルタの試作2008

    • 著者名/発表者名
      杉浦一真, 橋本篤典, 佐藤敏郎, 山沢清人, 三浦義正, 大沼繁弘
    • 雑誌名

      電気学会マグネティクス研究会資料 MAG-08-86

      ページ: 11-16

  • [学会発表] ナノ複相Co-Nb-O膜の作製とその複合機能性2009

    • 著者名/発表者名
      大沼繁弘、岩佐忠義
    • 学会等名
      日本金属学会第144大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-30
  • [学会発表] Ge添加による赤外透過性Fe-O薄膜の作製2009

    • 著者名/発表者名
      阿部世嗣、大沼繁弘
    • 学会等名
      日本金属学会第144大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-29
  • [学会発表] Metal-Insulator type nano-granular magnetic thin films-soft magnetic properties and TMR effect and their application (invited)2009

    • 著者名/発表者名
      S. Ohnuma, N. Kobayashi, H. Fujimori, T. Masumoto
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Atomic Technology/3rd Polyscale Technology Workshop
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-06
  • [学会発表] Ge添加によるマグネタイト薄膜の作製2008

    • 著者名/発表者名
      阿部世嗣、大沼繁弘
    • 学会等名
      日本金属学会第143回大会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2008-09-25
  • [学会発表] Ge/M-O(M:Ti or Fe)機能性薄膜の構造制御2008

    • 著者名/発表者名
      阿部世嗣、大沼正人、平徳海、大沼繁弘
    • 学会等名
      日本金属学会第143回大会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2008-09-24
  • [学会発表] ナノグラニュラーFe-Al-N膜の軟磁気特性と構造2008

    • 著者名/発表者名
      大沼繁弘、岩佐忠義、藤森啓安、増本健
    • 学会等名
      日本金属学会第143回大会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2008-09-23
  • [学会発表] FeCo-Si-AlFナノグラニュラー膜のTMRと耐熱性2008

    • 著者名/発表者名
      小林伸聖、大沼繁弘、藤森啓安、増本健
    • 学会等名
      日本磁気学会第32回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-09-14
  • [学会発表] ナノグラニュラーCo-Ti-O膜の磁気特性2008

    • 著者名/発表者名
      大沼繁弘、岩佐忠義、小林伸聖、増本健
    • 学会等名
      日本磁気学会第32回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-09-14
  • [学会発表] スパッタリング法による可視光吸収性 anatase 型Ge/TiO_2薄膜の作製2008

    • 著者名/発表者名
      阿部世嗣、大沼繁弘
    • 学会等名
      日本金属学会第142回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] Ge/TiO_2薄膜のナノグラニュラー構造と固溶体マトリクス形成2008

    • 著者名/発表者名
      阿部世嗣、大沼正人、平徳海、大沼繁弘
    • 学会等名
      日本金属学会第142回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-27

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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