【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.02】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TU0146
利用課題名 / Title
アモルファス磁性急冷薄帯における磁壁移動現象の機構解明
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者）/Internal Use (by ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
軟磁性,磁壁,パワーエレクトロニクス/ Power electronics,集束イオンビーム/ Focused ion beam
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
谷口 卓也
所属名 / Affiliation
東北大学多元物質科学研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
兒玉裕美子,竹中佳生
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
パワーエレクトロニクスデバイス（パワエレデバイス）において軟磁性体のエネルギー消費は無視できない程大きく、エネルギー消費の低減が次世代パワエレデバイス開発のボトルネックとなっている。本研究では、実用材料であるアモルファス磁性急冷薄帯における磁壁挙動を単一磁壁の移動現象にまで立ち返って調査し、3次元物質における磁壁移動現象を理解するための基盤を構築する。
そのために、本研究では数十マイクロメートルの厚みがあるアモルファス急冷薄帯を微細加工し、単一磁壁を薄帯試料の一区画でトラップできるようにすることで、磁場印加時の単一磁壁移動現象の物理的機構を明らかにする。
実験 / Experimental
本研究では、プラズマ集束イオンビーム加工装置 (Dual-Beam Plasma FIB System, TU-521)を用いて鉄基アモルファス急冷薄帯に長さが100ミクロン程度の正方形アンチドットを2つ作製した。これにより、アンチドット間の架橋部に磁壁をトラップし、外部磁場印加下における磁壁移動現象を磁気光学Kerr効果顕微鏡を用いて観測した。
結果と考察 / Results and Discussion
今回作製した試料は、架橋部の幅が100ミクロンとなるように設計した。その結果、単一磁壁移動を観測でき、磁壁Barkhausen現象も観測できた。しかし、磁壁が架橋幅方向に走らず、設計通りには磁壁をトラップできないことが判った。これは、架橋部の幅が小さすぎて架橋部外からの磁束が集束するためだと考えている。本結果を考慮して、架橋部幅を広くした試料を再度加工していただいたため、今後同様の実験をし、磁束集束の影響を調査する予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件