理系にゅーす

理系に関する情報を発信! 理系とあるものの文系理系関係なく気になったものを紹介します!

スポンサーリンク

磁性

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2016/06/04(土) 17:33:49.44 ID:CAP_USER
【プレスリリース】スピンをレーザーで制御する 〜レーザー照射で消磁と金属化を放射光で観測〜 - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/46935


1.発表者:

津山 智之(研究当時:東京大学大学院工学系研究科 修士課程2年)

Suvankar Chakraverty(研究当時:理化学研究所創発物性科学研究センター 研究員)

十倉 好紀(東京大学大学院工学系研究科 教授、理化学研究所創発物性科学研究センター センター長)

和達 大樹(東京大学物性研究所 准教授)


2.発表のポイント:

•軟 X 線(注1)の反射率の磁気円二色性(注2)を用いて、強磁性の絶縁体酸化物の薄膜において、磁性が消えていく消磁と金属化していく様子の観測に成功した。

•レーザー(注3)を強くあてることで絶縁体であった薄膜が金属となり、消磁の時間スケールが短くなるという画期的な成果を上げた。

•スピンの制御をレーザー強度で調節できる本成果は、レーザーにより磁気情報を場所ごとに操作するなどの実用化につながることが期待される。


3.発表概要:

 放射光施設における軟 X 線を利用した磁気円二色性測定は、最近の技術革新により薄膜やナノサイズの極小試料における磁化の観測が元素別に可能になるなど、物質科学だけでなく、次世代のデバイスとして期待されているスピントロニクスへの応用が期待されています。一方、スピントロニクスにおいては、高速化に向けてスピンの制御を磁場でなくレーザーなどの光により行うことが求められています。東京大学物性研究所の和達大樹(わだちひろき)准教授と同大学院工学系研究科の十倉好紀(とくらよしのり)教授(理化学研究所創発物性科学研究センター センター長)らの研究グループは、ドイツの Helmholtz-Zentrum Berlin の研究グループと共同で、強磁性で絶縁性を示す鉄酸化物 BaFeO3の時間分解磁気円二色性測定(注4)を行い、レーザーを照射することにより消磁と絶縁体から金属への転移(注5)の観測に成功しました。更にレーザー強度を上げていくことで、絶縁体であった薄膜が金属化すると同時に消磁していく時間が短くなることが分かりました。本成果は今後、レーザーによる磁気情報の書き込みなどの際に、レーザー強度によって場所ごとに書き込む情報を変えるなどの応用につながることが期待できます。

 この研究成果は、米国科学誌 Physical Review Letters(6月6日(月)オンライン予定)に掲載されます。

続きはソースで

images
 

引用元: 【物性物理学】スピンをレーザーで制御する レーザー照射で消磁と金属化を放射光で観測 [無断転載禁止]©2ch.net

スピンをレーザーで制御する レーザー照射で消磁と金属化を放射光で観測の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2015/01/06(火) 19:59:26.36 ID:???0.net
極小の「最強磁石」合成に成功

 超強力な磁石を目に見えない極小の分子サイズで合成することに、九州大先導物質化学研究所の佐藤治教授らの研究グループが初めて成功し、6日付の英科学誌電子版に発表した。
実用化されれば、磁気を使う高性能メモリーや計算装置の能力を飛躍的に向上できる。
病気の部位に直接薬剤を届ける技術への活用も期待できるという。

 分子サイズの磁石は世界で激しい開発競争が展開されているが、いくつかの原子をつなげると互いに作用して磁性を失うなどの課題がある。

 研究グループは、磁性を持つ鉄原子18個や磁性のない鉄原子24個のほか、窒素、酸素などを最適な配置で球状に結び付けた分子を開発した。

デイリースポーツ 2015年1月6日
http://www.daily.co.jp/society/science/2015/01/06/0007637328.shtml

引用元: 【科学】分子サイズの「最強磁石」合成に成功―九大グループ[01/06]

分子サイズの「最強磁石」合成に成功―九大グループの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2014/11/04(火) 22:11:23.51 ID:???.net
1.独立行政法人物質・材料研究機構(理事長:潮田資勝)元素戦略磁性材料研究拠点(代表研究者:広沢哲)の宝野和博フェローのグループは、ハイブリッド自動車の駆動モータとして使われているネオジム磁石注1)よりも少ないレアアース注2)濃度で、同等以上の優れた磁気特性を持つ新規磁石化合物NdFe12Nxの合成に成功しました。

2.ハイブリッド自動車用モータには、ジスプロシウムを8%程度含むネオジム磁石が使用され、その使用量が急増していますが、ジスプロシウムやネオジムなどのレアアースは、原料の地政学的リスクが高いことから、その使用に頼らない磁石の開発が強く求められています。
ネオジム磁石は1982年に佐川眞人氏により発明された世界最強の磁石であり、ネオジム2:鉄14:ホウ素1という磁石化合物(Nd2Fe14B)を主成分とした磁石です。
Nd2Fe14B化合物の高い異方性磁界注3)と高い磁化のために、ネオジム磁石は優れた磁石になります。
新たに合成に成功した新規磁石化合物NdFe12Nxは、このNd2Fe14B化合物のレアアース量よりも10%も低い量で、同等以上の磁気特性を持つことが見いだされました。

3.これまでの研究で、NdFe11TiNは安定に合成できる磁石化合物として知られていました。
しかし磁性を持たないTiが添加されているために、その磁化はNd2Fe14Bよりも劣り、これまでほとんど注目されませんでした。今回の研究では非磁性元素のTiを使わずにNdFe12Nx化合物の比較的厚い膜の合成に成功し、その固有物性値を測定したところ、これまで最強のNd2Fe14Bを凌ぐ磁気特性、つまり、室温でより高い異方性磁界(約8テスラ)、より高い飽和磁化注4)(5%の誤差で1.66テスラ)を持つことを発見しました。

4.この化合物の磁気特性は高温でNd2Fe14Bを凌ぐことから、この化合物で磁石を作ることができれば、ハイブリッド自動車用磁石で大量に使われているジスプロシウムを使わなくても優れた磁石特性が得られると期待されます。またNd2Fe14BではNdの質量比が27%であるのに対し、NdFe12NxではNdの質量比がわずか17%で済むために(x=1として算出)、レアアースの使用を大幅に削減でき、さらに高価なホウ素を必要としないために、資源的・価格的に有利な化合物と言えます。今後、実用的な磁石の実現に向け、NdFe12Nxを粉で大量に作る方法や、その粉を磁石の形に固めていくプロセスを開発して行きます。

5.本研究は、文部科学省元素戦略プロジェクト<拠点形成型>により運営されている物質・材料研究機構元素戦略磁性材料研究拠点で行われました。
新物質の磁化測定は独立行政法人科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業チーム型研究(CREST)
「元素戦略を基軸とする物質・材料の革新的機能の創出」研究領域(研究総括:玉尾皓平)における研究課題
「ネオジム磁石の高保磁力化」の協力により行われました。本成果は、金属系材料の速報誌ScriptaMaterialiaに10月20日付けで掲載されます。

http://www.jst.go.jp/pr/announce/20141020/

引用元: 【技術】レアアース量の少ない新規磁石化合物の合成に成功。最強の磁石化合物Nd2Fe14Bを超える磁気特性

【脱中国?】レアアース量の少ない新規磁石化合物の合成に成功。最強の磁石化合物Nd2Fe14Bを超える磁気特性の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2014/08/31(日) 10:02:15.88 ID:???.net
固体有機材料のブレークスルーとなる新物質ができた。水素結合ダイナミクスで電気伝導性と磁性を同時に切り替えることができる純有機物質の開発に、東京大学物性研究所の上田顕(うえだあきら)助教、森初果(もりはつみ)教授らが初めて成功した。この物性切り替えが、熱による水素結合部の重水素移動と電子移動の相関に基づく新しいスイッチング現象であることを解明した。

水素結合を基にした新しい低分子系純有機スイッチング素子や薄膜デバイスの開発につながる発見として期待される。(中略)
8月15日付の米化学会誌「Journal of the American Chemical Society」オンライン版に発表した。
同誌の“ Spotlights(注目論文)”に選ばれている。

水素原子を介する結合は物質を構成する最も重要な化学結合のひとつである。水やタンパク質などの生体物質に存在し、生命や生活にとって不可欠な役割を果たしている。この水素結合で分子やイオンをうまく連結させると、その物性を制御したり、ある温度で切り替えたりすることが理論的に可能となる。
しかし、水素結合を用いた切り替えの成功例はこれまで、誘電性などごく一部に限られていた。

研究グループは、Cat-EDT-TTFと呼ばれる2個の有機分子が [O...D...O] 型の重水素を介した水素結合で連結された新物質を作った。この物質はユニット構造のみから構成され、金属や無機物を含んでいない。
電気抵抗率を室温から温度を下げながら測定したところ、マイナス88度(絶対温度185度)付近で急激に上昇し、半導体から絶縁体に変化した。同様に磁化率もやはりマイナス88度付近で急激に変化し、非磁性状態に変わった。

低温の側から加熱した場合には、逆の変化がマイナス88度付近で見られ、この温度で電気伝導性と磁性が同時に切り替わっていることを確かめた。一方で、この物質の水素結合部の重水素(D)が水素(H)である類似物質では、スイッチング現象は全く起きなかった。

続きはソースで

http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/2014/08/20140828_01.html

電気伝導性と磁性が切り替わる純有機物質の開発 ―重水素移動が握る物性変換の鍵―
http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/issp_wms/DATA/OPTION/release20140826.pdf

Hydrogen-Bond-Dynamics-Based Switching of Conductivity and Magnetism: A Phase Transition
Caused by Deuterium and Electron Transfer in a Hydrogen-Bonded Purely Organic Conductor Crystal
Akira Ueda et al., J. Am. Chem. Soc. (2014) DOI: 10.1021/ja507132m
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja507132m

引用元: 【化学】水素結合の変化で電導性と磁性が同時に切り替わる有機物を開発

水素結合の変化で電導性と磁性が同時に切り替わる有機物を開発の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2014/08/06(水) 12:15:42.17 ID:???.net
 東京大学は8月4日、物質中に生じるらせん型に配列した電子スピンが、光の進行する向きに依存して光吸収を大きく変化させる機能性を有していることを発見したと発表した。

 同成果は、同大大学院 工学系研究科の高橋陽太郎特任准教授、木林駿介大学院生(当時)、十倉好紀教授、および理化学研究所 創発物性科学研究センターの関真一郎ユニットリーダーらによるもの。詳細は、英国のオンライン科学雑誌「Nature Communications」に掲載された。

 研究グループは、らせん型に電子スピンが配列したとき、ギガヘルツからテラヘルツの周波数帯にエレクトロマグノンと呼ばれるスピンの集団運動が現れることを発見した。
 さらに、らせん型のスピン配列が持つ"磁性"と"カイラリティ"という2つの性質によって、エレクトロマグノンが巨大な磁気カイラル効果を示すことを明らかにした。
そして、磁気カイラル効果により、光の進行方向に依存して吸収係数を最大400%変化させることに成功したという。

続きはソースで

マイナビニュース
http://news.mynavi.jp/news/2014/08/06/157/

引用元: 【物理】東大、らせんに巻いた電子スピンによる巨大な光のアイソレータ効果を発見[08/06]

らせんに巻いた電子スピンによる巨大な光のアイソレータ効果を発見の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: TEKKAMAKI(茨城県) 2014/01/31(金) 16:51:10.39 ID:SiJ3FPl50 BE:318768285-PLT(12647) ポイント特典

東京工業大学(東工大)は1月30日、ペロブスカイト型コバルト酸化物(Pr0.5Ca0.5CoO3)に光を照射することで新しい磁性金属状態を創製するとともに、それがドミノ的に試料奥行き方向に伝播していく様子を可視化することに成功したと発表した。
同成果は、同大 理工学研究科の沖本洋一准教授らによるもの。

現在、レーザーパルス光照射による固体の電気的、磁気的性質の高速制御の研究が注目を集めている。
これは、光誘起相転移現象と呼ばれ、基礎物理学的観点、および高速スイッチングデバイスへの応用の観点から興味深い現象であるという。

今回の研究では、スピンクロスオーバー転移を示すコバルト酸化物に注目し、その光照射効果を調べた。スピンクロスオーバー転移とは、鉄やコバルトなどの遷移金属原子中の電子のスピン状態が、強い電子-格子相互作用により磁性状態と非磁性状態間を変化する現象で、特に鉄の有機錯体系などで光照射によるスピンクロスオーバー変化(光磁性効果)がよく知られており、研究されている。
今回、有機錯体系よりはるかに安定・堅牢であるセラミック化合物であり、スピンクロスオーバー物質として知られるコバルト酸化物Pr0.5Ca0.5CoO3に注目し、光で創られる光磁性相生成の探索的研究を行った。

つづく

6

http://news.infoseek.co.jp/article/mynavi_916980



東工大、コバルト酸化物に光を照射し相転移現象のドミノ効果を可視化の続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ