研究論文リスト英文

2020年

Large magnetodielectric effect based on spin-dependent charge transfer in metal-insulator type Co-(BaF2) nanogranular films
  • Hanae Kijima-Aoki(青木(木嶌)英恵)、Yang Cao(曹 洋)、Nobukiyo Kobayashi(小林 伸聖)、Saburo Takahashi(高橋 三郎)、Shigehiro Ohnuma(大沼 繁弘)、and Hiroshi Masumoto(増本 博)
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掲載日 2020年10月20日
雑誌名等 Journal of Applied Physics, 128,133904(2020)
https://doi.org/10.1063/5.0021636
概要

コバルト-金属-フッ化物ナノグラニュラー膜は、高い電気抵抗率(ρ)と高い誘電率(ε')、さらに高い磁気モーメントを示し、高周波帯域の低電力磁気電子デバイスへの応用が期待される。本報告では、マトリックスがBaF2、ナノグラニュールがコバルト(粒径約2nm)で構成され、高いρを有するCox-(BaF2)1-xナノグラニュラー膜のDC/AC磁電効果を報告する。外部磁界の作用によって、x(Co 量)が0.19~0.54の膜に関し、2.0%~5.9%のρの変化(Δρ/ρ0)が確認され、さらに0.7%~6.0%のε'の変化(Δε/ε'0)が確認された。これらの膜のρとε'が磁界印加によって変化する現象は、スピンに依存する量子力学的電荷移動に基づいて説明される。さらに、x=0.42のCox-(BaF2)1-x膜は、高いρを持ち、メガヘルツに及ぶ高周波数帯域で6%という非常に大きなΔε/ε'を保持します。
本研究で得られた高抵抗磁気電気ナノグラニュラー膜は、低消費電力の高周波磁気電気デバイスにおける新たなアプリケーションを可能にする。

Large tunneling magneto-dielectric enhancement in Co(Fe)-MgF2 granular films by minor addition of Si
  • Yang Cao(東北大学)、Nobukiyo KobayashiShigehiro Ohnuma、Hiroshi Masumoto(東北大学)
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掲載日 2020年9月1日
雑誌名等 Applied Physics Letters, 7, 117, 072904, 2020, 10. 1063/5. 0014137
概要

少量のSiを添加すると、Co-MgF2グラニュラー膜のトンネル磁気誘電(TMD)効果が大幅に向上することを見い出した。添加されたSiは、MgF2マトリックスに均一に分散し、CoとMgF2の間の相互拡散を阻害するため、Siを含まないCo-MgF2膜の場合と比較すると、磁化が増大する。その結果、理論的なフィッティングで示されるように、TMD比は(Δε' / ε’)が大幅に増大する。CoFe-MgF2膜にSiを添加すると、10kOeの磁場(H)の印加下で、10kHzで4.3%、200kHzで8.5%という高いΔε' / ε’を示し、弱い磁界(H=1kOe)でも2.1%の高い値を示す。
この結果は、ナノグラニュラー膜におけるTMD効果を高めるための、シンプルかつ効果的な方法を示し、高性能磁気誘電デバイスの開発に展望を開くものです。

Study on the cross-sectional microstructure of a thin ceramic coating on stainless steel surface fabricated by the application and calcination of an aqueous clay mineral paste
  • 棚池修(産総研)、野口幸紀・林晋也・須貝一郎(イチネンケミカルズ)、丹羽英二、飯島高志・蛯名武雄(産総研)
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掲載日 2020年6月22日
雑誌名等 Applied Clay Science 193・105665・2020
https://doi.org/10.1016/j.clay.2020.105665
概要

本論文では、粘土鉱物が分散した水系ペーストを用いた単純な塗布、乾燥および焼成過程によってステンレス鋼(SUS)への密着性の良いセラミック塗工を可能とする技術を報告する。

粘土鉱物からなるセラミック膜とSUSの間の界面領域の断面微細構造を詳細に解析し、その良好な密着性の発現メカニズムを調べた結果、SUSから鉄がセラミック膜中に拡散するとともに、SUSに特有の不働態膜が焼成の間にセラミック膜と一体になり、そのような化学反応がその膜とSUSの表面との間に強い密着性を生じさせることを明らかにした。さらに、この塗工方法により、元のSUS表面の小さな傷を粘土鉱物ペーストが覆い、良好な平坦面を形成することも見出した。

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