51探花

　公益财団法人电磁材料研究所（理事长：荒井贤一）の小林伸圣主席研究员、国立大学法人东北大学（総长：里见进）学际科学フロンティア研究所の増本博教授、同金属材料研究所の高桥叁郎助教および国立研究开発法人日本原子力研究开発机构（理事长：児玉敏雄）先端基础研究センターの前川禎通センター长の研究グループは、全く新しい発想による透明强磁性体の开発に世界で初めて成功しました。开発した材料は、ナノグラニュラー材料と呼ばれる、ナノメートルサイズの磁性金属粒子を诱电相中に分散させた金属と絶縁体(诱电体)の2相からなる薄膜材料であり、室温で大きな光透过率と强磁性を示し、かつ、透明度が磁场で制御可能な新しい磁気-光学効果を示すことを见いだしました。

　透明な磁性体の開発は、磁性材料研究において重要なテーマの一つです。室温で透明な強磁性体が実現すれば、磁気?電子および光学デバイスのみならず、様々な産業分野に多くの革新的な技術発展をもたらすことが期待できます。これまでに、磁性半導体や磁性酸化物において透明な磁性体の検討がされてきましたが、室温では磁化が小さく、また十分な透明性が得られないなど、透明な強磁性体は実現されていませんでした。我々は、ナノメートル（1/1000000ミリメートル）の微細複合構造を持つナノグラニュラー磁性体の研究開発を進め、可視光領域において高い光透過性を持ち、かつ強磁性併せ持つ薄膜材料の開発に成功しました。この材料は、粒径が数ナノメートルの鉄-コバルト合金微粒子（グラニュール）が、 フッ化アルミニウムの媒質（マトリックス）中に分散した構造を有します。この構造により、鉄-コバルト合金による強磁性とフッ化アルミニウムによる光透過性の両方の特性を同時に発揮することができます。さらに、この材料の光透過率は磁場の大きさを変化させることによって制御できることも見出しました。これは、過去に報告の無い新しい磁気-光学効果であり、鉄-コバルト合金の強磁性グラニュール間の量子力学的トンネル効果によるスピン依存電荷振動に基づく『トンネル磁気誘電効果』によって説明されます。

　この新しい材料は、世界で初めて実现した室温で透明な强磁性体であって、かつ、透明度が磁场により自己调整できる机能を持ちます。今后の开発の进展によって、例えば、速度、燃料计や地図を自动车や航空机のフロントガラス上に直接表示するデバイスなど、次世代透明磁気デバイスや电子机器の実现が可能となります。

　なお、本研究成果は、英国科学誌「Scientific Reports（サイエンティフィック レポート）」（9月28日付）に掲載されました。

図． ナノグラニュラー膜の構造、光透過および磁気光学応答のイメージ図です。右側には、2つのグラニュールペアーのイメージを示します。交流電界における量子力学的トンネル効果によって電荷の振動（移動）が起こります。トンネリングは、グラニュールの磁化の相対的な向きに依存し、このスピン依存電荷振動によってトンネル磁気誘電効果が生じ、ナノグラニュラー膜の磁気-光学効果を誘導します。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

＜研究に関すること＞
国立大学法人東北大学 学際科学フロンティア研究所
教授　増本 博　（マスモト　ヒロシ）
〒980-8578 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉6-3
罢别濒：022-795-4405
贰-尘补颈濒：丑颈谤辞尘补蝉耻*蹿谤颈蝉.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を＠に置き换えてください）

国立大学法人東北大学 金属材料研究所
助教　高橋 三郎　（タカハシ　サブロウ）
〒980-8577 宮城県仙台市青葉区片平2-1-1
罢别濒：022-215-2493
贰-尘补颈濒：迟补办补丑补蝉颈*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を＠に置き换えてください）

＜报道担当＞
国立大学法人東北大学 学際科学フロンティア研究所
企画部 特任准教授 鈴木 一行（スズキ カズユキ）
〒980-8578 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉6-3
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贵补虫：022-795-7810
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国立大学法人東北大学金属材料研究所 情報企画室広報班
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