マルチフェロイクス高感度磁気センサ用ナノ材料のシナジー特性と素子構造

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21246019
• 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: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 古屋 泰文 弘前大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20133051)
• 研究分担者: 木村 久道 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (00161571) ; 室 英夫 千葉工業大学, 工学部, 教授 (00438912) ; 岡崎 禎子 弘前大学, 大学院・理工学研究科, 研究員 (10003328) ; 峯田 貴 山形大学, 理工学研究科, 教授 (50374814) ; 宮永 崇史 弘前大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70209922) ; 岸 陽一 金沢工業大学, 工学部, 教授 (70265370) ; 久保田 健 弘前大学, 北日本新エネルギー研究所, 准教授 (70400405) ; 飯島 高志 独立法人産業技術研究所, 水素材料先端科学センター, 主任研究員 (90356402)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: マルチフェッロイク材料 / 磁気・電気効果 / 磁気センサ / マイクロ加工プロセス

研究概要

磁歪と圧電効果の相乗効果を利用した高感度磁気センサの開発と微細加工でマイクロ磁気センサを試作した。磁歪薄帯 FeSiB(50μm)と PZT(C-3)の三層構造の磁気センサは、共振周波数 74kHz で高出力を発現した。0.001Hz～100Hz 広域帯では、同一感度で検知可能、0.1Hz～100Hz 帯では、0.001 Oe の微小磁場まで検知できた。10μm 厚の Si 基板上 FePd膜を積層したカンチレバー型のマイクロ磁気センサは、30 Oe 以下の低磁場で、0.15-0.6μm/Oeの感度を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Microstructures of Fe-Pd Alloy Ribbons Subjected to Rapidly Solidified Melt Spinning (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Kishi, Takeshi Kubota, Zenjiro Yajima, Teiko Okazaki, Yasubumi Furuya and Manfred Wuttig
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: 738-739 ページ: 431-435
  • DOI: DOI:10.4028/www.scientific.net/MSF.738-739.431
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic properties of thin-film Fe-Pd alloy and magnetoelectric coupling in Fe-Pd/Ag/PZT/Ag/Fe-Pd laminate composites (2011)
  • 著者名/発表者名: Teiko Okazaki, Kosuke Mikami, Yasubumi Furuya, Yoichi kishi, Zenjirou Yajima Takeshi Kubota
  • 雑誌名: J. Alloys Compd.
  • DOI: DOI:10.1016/j.jallcom.2011.10.114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetoelectric Effect of Fe_30Pd_30 Ferromagmetic Shape Memory Alloy Film : Lead Zirconate Titanate Trilayer Composites at Low and High Magnetic Field Frequencies (2011)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Sado, Cihiro Saito, Yasubumi Furuya, Yoichi Kishi, Zenjiro Yajima, Teiko Okazaki
  • 雑誌名: JPN. J. Appl. Phys. 巻: 50 ページ: 113001-113006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetoelectric coupling in Multi-ferro Fe-Pd/ PZT/Fe-Pd Laminate Composites (2010)
  • 著者名/発表者名: Teiko OKAZAKI, Yasubumi FURUYA, 他4名
  • 雑誌名: Advances in Science and Technology 巻: 67 ページ: 98-103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Output Voltage in the FePd/PZT/FePd tri-layered MEC
  • 著者名/発表者名: Takeshi Kubota, Teiko Okazaki, Naoto Endo, Kosuke Mikami, Yasubumi Furuya
  • 雑誌名: Sensor and Actuator A
  • DOI: DOI:10.1016/j.sna.2012.11.021
  • 査読あり
• [学会発表] Output Voltage in the FePd/PZT/FePd tri-layered MEC (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Kubota, Teiko Okazaki, Naoto Endo, Kosuke Mikami, Yasubumi Furuya
  • 学会等名: International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators
  • 発表場所: Hirosaki, Japan
  • 年月日: 20120424-25
• [学会発表] Microstructures of Fe-Pd Alloy Ribbons Subjected to Rapidly Solidified Melt-Spinning (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Kishi, Takeshi Kubota, Zenjiro Yajima, Teiko Okazaki, Yasubumi Furuya
  • 学会等名: 9th European Symposium on Martensitic Transformations ESOMAT
  • 発表場所: Saint-Petersburg, Russia
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] Magnetic Properties of Thin-fi lm Fe-Pd Alloy and Magnetoelectric Coupling in Fe-Pd/PZT/Fe-Pd Laminate Composites (2011)
  • 著者名/発表者名: Teiko OKazaki, Yusuke Sado, Yasubumi Furuya, Yoichi Kishi and Zenjiro Yajima
  • 学会等名: International Conference on Martensistic Transformation
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2011-09-05
• [学会発表] Magnetoelectric coupling in Multi-ferro Fe-Pd/PZT/Fe-Pd Laminate Composites (2010)
  • 著者名/発表者名: Teiko OKAZAKI, Yasubumi FURUYA, Yusuke SADO, Yoshiyuki HAYASHI, Syunsuke SATO and Chihiro SAITO
  • 学会等名: 12th International Conference on Modern Materials & Materials Technologies
  • 発表場所: Montecatini Termo, Italy
  • 年月日: 20100606-11