2025年 | プレスリリース?研究成果
ナノスケールの薄膜に磁石などの「新机能」を埋め込む新たな手法
【本学研究者情报】
〇国际连携スマートラボ
教授 千叶大地
【発表のポイント】
- 柔らかい基材の上に、原子の间隔を人工的に操ったナノスケールの磁石の薄膜(ナノ薄膜)をつくることに成功し、このナノ薄膜に磁気的な机能を内蔵できることを実証
- 従来の成膜手法では、使える材料や、埋め込める机能の自由度には大きな制约があったが、柔软性のある基材を用いることで、その伸び缩みする性质により新たな机能を内蔵できることが明らかに
- 本手法は磁石のみならず超伝导体?半导体?诱电体で使われる多様な材料にも适用可能であり、エレクトロニクス分野や基础科学への幅広い波及効果に期待
【概要】
大阪大学产业科学研究所の森田利明さん(大学院基础工学研究科博士后期课程)、千叶大地教授(兼 東北大学国際放射光イノベーション?スマート研究センター センター長?教授)らの研究グループは、原子の间隔を人工的に操ったナノ薄膜をつくることに成功し、このナノ薄膜に磁石の性质など新たな机能が内蔵できることを実証しました。
原子の间隔を人工的に操った状态でナノ薄膜を成膜する手法は少なく、その限られた手法にも、様々な制约がありました。
今回、研究グループは、柔软性のある基材をあらかじめ伸长し、その上に磁石の性质を示すナノ薄膜を成膜しました。成膜后に基材を自然长に戻すことで、ナノ薄膜の原子の间隔が缩み、その缩みの度合いに応じて、もともと存在しなかった性质、つまり新たな机能を思い通りに内蔵できることを明らかにしました(図1)。
この手法は极めてシンプルで、磁石のナノ薄膜にとどまらず、さまざまな材料においても原子の间隔を人工的に设计し、新たな机能を组み込むことが可能となるため、エレクトロニクス分野や基础科学における幅広い波及効果が期待されます。
本研究成果は、米国科学誌 『Applied Physics Letters』 に、8月15日(金)に公开されました。
図1
基材を虫方向に伸长した状态で、磁石(3ナノメートル程度の厚みのコバルト)のナノ薄膜を成膜し、基材を自然长に戻すと、虫方向の原子间隔は缩む(右上の模式図)。虫方向に平行?垂直に磁界を加えたときの、磁界印加方向の磁化の特性は大きく异なり、磁気异方性が内蔵できていることが分かる(下)。
【论文情报】
タイトル:"Tailoring magnetic anisotropy via built-in strain in thin films"
著者: Toshiaki Morita, Ryuhei Kohno, Koki Ochi, Tomoki Matsushita, Shinya Ota, Hikaru Nomura, Tomohiro Koyama, Daichi Chiba
掲載誌:Applied Physics Letters
顿翱滨:
问い合わせ先
(研究に関すること)
東北大学 国際放射光イノベーション?
スマート研究センター
教授 千葉 大地
TEL:022-217-6357
Email: dchiba*tohoku.ac.jp
(*を蔼に置き换えてください)
(报道に関すること)
東北大学 国際放射光イノベーション?
スマート研究センター 総務係
TEL: 022-752-2331
Email: sris-soumu*grp.tohoku.ac.jp
(*を蔼に置き换えてください)

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