研究課題
今後の電子機器のさらなる高速化を阻む大きな要因である磁性材料のスヌーク限界(透磁率と応答周波数限界のトレードオフ現象)を突破するには、強固で滑らかな磁化容易面を有した飽和磁化の大きな絶縁体が必須である。そこで、本研究では、この特徴を持つ人工磁性体の創製を目指して、ナノ粒子の磁化ベクトル間の強固な結合技術及び磁化容易軸の面内配向技術の開発を進めている。平成23年度は、回転磁場中ガス中蒸着装置を用いてコバルトのナノ粒子集積体の構造制御を試みる一方、磁場中での一貫加熱・焼結法によるコバルトフェライトナノ粒子の容易軸の配向制御・粒子間相互作用強化の可能性を探った。しかしながら、これらの方法では、十分な超強磁性相関を持ちかつ面内に配向したナノ粒子集積体を形成できなかったので、ランダム異方性の超強磁性相関に対する影響の再検討や新たな配向技術の開発を併せて進めた。この結果、前者では、スペロマグネティック状態と同質の超秩序が形成され、超強磁性相関の成長を阻害していることがわかった(論文投稿準備中)。また、こうしたランダムネスからは従来から利用されてきた強磁性状態とは全く異なる機能が得られることがわかり(JAP2012)、新たな磁気機能素子への展開が期待できることが明らかとなった。一方、後者では、ナノ粒子の超常磁性揺らぎと配向トルクを受けた粒子のブラウン運動の同時シミュレーションを進める過程で、強い交流磁場を印加すると強磁性ナノ粒子の磁化容易軸が定常的に面内に配向することがわかった(Sci.Rep.2011)。これは、磁石は磁場の方向を向くものだという既成概念を覆す発見であるばかりでなく、現在注目の的の磁性ナノ粒子がん温熱療法の最適設計の指針を与える結果であったため、新聞紙上で報道されるとともに、Nature Japanで注目論文として紹介された。
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月刊化学
巻: 67 ページ: 77-77
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
巻: 111 ページ: "07E147-1"-"07E147-3"
10.1063/1.3680080
Scientific Reports
巻: 1 ページ: "00157-1"-"00157-7"
10.1038/srep00157
