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2016 年度 実績報告書

アモルファス合金ナノワイヤーを用いた磁気センサ開発

研究課題

研究課題/領域番号 25286019
研究機関東北大学

研究代表者

中山 幸仁  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (50312640)

研究分担者 薮上 信  東北学院大学, 工学部, 教授 (00302232)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードナノワイヤー / アモルファス合金
研究実績の概要

本研究は、軟磁性材料であり低保磁力、高透磁率を有するCo36Fe36B19Si5Nb4アモルファス合金に対してガスアトマイズ法によりナノワイヤー化を実施し、これを用いてナノスケールにおける磁気インピーダンス効果を検証するとともに、ナノサイズの磁気センサー開発を視野に研究を進めてきた。主な研究成果として、1)ナノワイヤーの作製の際のガスアトマイズの最適化条件、2)集束イオンビームを用いたナノワイヤーの固定法の確立、3)プロトタイプのナノ磁気インピーダンスセンサの構築、4)ナノ磁気インピーダンスセンサーを用いた外部磁場の検出、5)ナノワイヤーにおける外部磁場印加時の強磁性共鳴の周波数依存性の検出、6)ワイヤー直径に依存するインピーダンス変化の検出、7)マイクロマグネティクシミュレーション法を用いて実験で得られたインピーダンス値の検証などである。特に最終年度はMEMS歪デバイス上にナノワイヤーを固定することに成功し、ワイヤーに印加される歪とインピーダンスとの因果関係を求め、新たな歪デバイスの構築に向けた研究も推進した。また、ガスアトマイズ法の最適条件を求める際に生成物にナノワイヤーのみならず、シングルミクロの粉体が含まれることを見出している。この知見を活かしてチタンアルミ合金やセリアアルミ合金にもガスアトマイズ法を適用して微細な粉末の作製に成功している。更に、アモルファス基板に対する走査トンネル顕微鏡観測から、アモルファス状態に関する基礎的な知見も得る研究にも発展することができ、磁気センサ開発に関わる研究のみならず粉末化技術やアモルファスの基礎研究という様々な研究へと展開することができた。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 その他

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [学会発表] Ultrafine sodium titanate nanowires with extraordinary strontium ion-exchange properties2016

    • 著者名/発表者名
      K. S. Nakayama
    • 学会等名
      63rd International Symposium of the AVS
    • 発表場所
      Nashville (USA)
    • 年月日
      2016-11-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultrafine sodium titanate nanowires with extraordinary Sr ion-exchange properties2016

    • 著者名/発表者名
      K. S. Nakayama
    • 学会等名
      IVC-20
    • 発表場所
      Busan (Korea)
    • 年月日
      2016-08-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Electric field-based organization of cytoskeletal nanowires using metallic glass wire electrodes2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kim, K. S. Nakayama, M. Umetsu, W. Hwang, and W. Teizer
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Nanotechnology Sendai
    • 発表場所
      東北大(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-08-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Magneto-impedance effect in metallic glass nano and micro wire2016

    • 著者名/発表者名
      K. S. Nakayama
    • 学会等名
      THEREMC 2016
    • 発表場所
      Graz (Austria)
    • 年月日
      2016-05-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] ナノワイヤー: 直径分布を数理解析で

    • URL

      https://research.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/ja/research/1092

  • [備考] Mathematics nails diameter distribution

    • URL

      https://research.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/en/research/1080

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公開日: 2018-01-16  

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