垂直磁化薄膜における異常ネルンスト効果の微視的な機構解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656002
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 水口 将輝 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (50397759)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 磁性 / スピントロニクス / 熱流磁気効果

研究概要

本研究では、異常ネルンスト効果の物理的機構解明と異常ネルンスト効果に基づく熱電効果の実証を行った。その結果、磁気異方性と異常ネルンスト電圧の関係や、異常ネルンスト電圧の温度依存性などの基本的な物理パラメータの検証に成功した。また、異常ネルンスト効果を用いた熱電変換デバイスへの応用に向けたFePt細線の連結素子を試作し、同効果を用いた高効率熱電変換素子の実現が期待される結果が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Anomalous Nernst Effect in L1_0-FePt/MnGa Thermopiles for New Thermoelectric Applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakuraba, K. Hasegawa, M. Mizuguchi, T. Kubota, S. Mizukami, T. Miyazaki, and K. Takanashi
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 6 ページ: 033003-1-4
  • DOI: 10.7567/APEX.6.033003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Nernst Effect in an L1_0-Ordered Epitaxial FePt Thin Film (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Mizuguchi, S. Ohata, K. Hasegawa, E. Saitoh, and K. Takanashi
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 5 ページ: 093002-1-3
  • DOI: 10.1143/APEX.5.093002
  • 査読あり
• [学会発表] Thermomagnetic effects in ferromagnetic metallic thin films and their application (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Miziuguchi, Y. Sakuraba, and K. Takanashi
  • 学会等名: Energy, Materials and Nanotechnology (EMN) Spring Meeting 2014
  • 発表場所: Las Vegas (USA)
  • 年月日: 2014-03-02
  • 招待講演
• [学会発表] 強磁性金属薄膜における熱磁気効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水口将輝、長谷川浩太、桜庭裕弥、内田健一、齋藤英治、窪田崇秀、水上成美、宮﨑照宣、高梨弘毅
  • 学会等名: 日本磁気学会第193回研究会/第47回スピンエレクトロニクス専門研究会
  • 発表場所: 東京(日本)
  • 年月日: 2013-12-17
  • 招待講演
• [学会発表] 垂直磁化金属薄膜における異常ネルンスト効果の温度依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水口将輝、長谷川浩太、桜庭裕弥、内田健一、齋藤英治、高梨弘毅
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島(日本)
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] 強磁性規則合金における異常ネルンスト効果と熱電応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水口将輝、長谷川浩太、桜庭裕弥、高梨弘毅
  • 学会等名: 日本熱電学会第17回研究会
  • 発表場所: 東京(日本)
  • 年月日: 2013-08-27
  • 招待講演
• [学会発表] Anomalous Nernst and Hall effects in ferromagnetic metallic thin films with perpendicular magnetization (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Miziuguchi, K. Hasegawa, Y. Sakuraba, T. Kamada, K. Uchida, E. Saitoh, and K. Takanashi
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Metallic Multilayers (MML2013)
  • 発表場所: Kyoto (Japan)
  • 年月日: 2013-05-23
• [学会発表] Anomalous Nernst effect for thermoelectric applications (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hasegawa, Y. Sakuraba, M. Mizuguchi, T. Kubota, S. Mizukami, T. Kojima, T. Kamada, T. Miyazaki, and K. Takanashi
  • 学会等名: International Conference of the Asian Union of Magnetics Societies (ICAUMS 2012)
  • 発表場所: Nara (Japan)
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] Systematic investigation of anomalous Nernst and Hall effects in L1_0-FePt films (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hasegawa, M. Mizuguchi, K. Uchida, E. Saitoh, and K. Takanashi
  • 学会等名: International Union of Materials Research Societies- International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM 2012)
  • 発表場所: Yokohama (Japan)
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] Thermomagnetic effects in perpendicularly magnetized epitaxial FePt thin films (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hasegawa, M. Mizuguchi, K. Uchida, E. Saitoh, and K. Takanashi
  • 学会等名: The 19th International Confernece on Magnetism (ICM 2012)
  • 発表場所: Busan (Korea)
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] L1_0-ordered alloy as a material for spintronics (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Mizuguchi, K. Hasegawa, K. Uchida, E. Saitoh, and K. Takanashi
  • 学会等名: 4th International Workshop on Spin Caloritronics
  • 発表場所: Sendai (Japan)
  • 年月日: 2012-06-04
  • 招待講演
• [学会発表] Anomalous Nernst and Hall effects in perpendicularly magnetized epitaxial FePt thin films (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Mizuguchi, K. Hasegawa, K. Uchida, E. Saitoh, and K. Takanashi
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG 2012)
  • 発表場所: Vancouver (Canada)
  • 年月日: 2012-05-08
• [産業財産権] 熱電発電デバイス (2012)
  • 発明者名: 桜庭裕弥, 長谷川浩太, 水口将輝, 高梨弘毅
  • 権利者名: 東北大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許願2012-215334号
  • 出願年月日: 2012-09-28