大きなMR磁界感度を有するGIG(nano-Granular In Gap)膜の開発

开发具有大MR磁场灵敏度的GIG（纳米颗粒间隙）薄膜

• 批准号: 12750629
• 负责人: 小林 伸聖
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Research Institute for Electric and Magnetic Materials
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750629/
• 关键词: 磁気抵抗効果; スピン依存トンネリング; 高電気抵抗; 高磁界感度; ナノグラニュラー構造; 薄膜

本研究の目的は,従来実用材料であるパーマロイよりも大きなMR比(0.4kA/mの外部磁界に対して4%以上)を示すGIG (nano-Granular In Gap)膜を得ることである.GIG膜の磁気抵抗効果(MR)の磁界感度は,用いるナノグラニュラー膜のMR特性に大きく依存し,MR比の大きなナノグラニュラー膜を用いることによって,より大きな磁界感度を有するGIG膜が得られる.このことから,大きなMR比を示す金属一絶縁体系ナノグラニュラー膜を得るために,新組成系である,マットリックスがMg-Fからなる金属-フッ化物系ナノグラニュラー膜を作製し,そのTMR特性を検討した.その結果,(FeNi)-(Mg-F)系では,室温の800kA/mにおいて11.4%のMR比を示す膜が得られ,さらに(FeCo)-(Mg-F)系では,13.3%のMR比を示す膜が得られた.この値はこれまでに報告されている金属-絶縁体系ナノグラニュラー膜における最大値である.さらに,これらの金属-フッ化物系ナノグラニュラー膜をGIG膜に応用することによって,0.08-0.16kA/mの磁界で4%以上のMR比を示す極めて良好な磁界感度特性が得られ,目的であった0.4kA/mの外部磁界で4%以上のMR比を示すGIG膜が実現された.本研究の成果は,論文等10件,口頭発表13件にまとめられ発表された.さらに8件の特許出願を行い,現在,具体的な形で新型磁界センサとしての実用化研究が進んでいる.

这项研究的目的是获得一部演出（间隙中的纳米粒状），该薄膜表明MR比率较大（外部磁场为0.4 ka/m）比常规的实用材料的磁场灵敏度较大。膜的磁电阻（MR）在很大程度上取决于使用的纳米膜膜的MR特性，并且通过使用大型纳米图膜获得具有较大磁场灵敏度的GIG膜。这表明MR比率是一个新的组成系统，矩阵是MG-F，是一种金属氟化物纳米图膜，因此在（FENI）中检查了其TMR特征。 ，在室温下显示了11.4％的MR比为800 ka/m，在（FECO） - （MG-F）系统中，MR比率为13.3％。到目前为止，已经报道了这些金属胰岛膜的金属胰岛素纳米膜膜。这表示4％或更多的MR比率，并在0.4KA/m外部磁场中实现了4％或更多的MR比率，已提交八项专利。

项目成果

小林伸聖,大沼繁弘,藤森啓安,増本健: "金属-フッ化物系ナノグラニュラー膜のトンネル型巨大磁気抵抗効果"日本応用磁気学会誌. 24. 571-574 (2000)

Nobuaki Kobayashi、Shigehiro Onuma、Keiyasu Fujimori、Ken Masumoto：“金属氟化物纳米颗粒薄膜中的隧道型巨磁阻效应”日本应用磁学学会杂志 24. 571-574 (2000)。

大沼繁弘,小林伸聖,藤森啓安,増本健: "金属-非金属ナノグラニュラー膜のTMR特性とGIG化"平成13年電気学会全国大会講演論文集〔2〕材料/マグネティックス. 2-S7-2. 801-804 (2001)

Shigehiro Onuma、Nobuaki Kobayashi、Keiyasu Fujimori、Ken Masumoto：“金属-非金属纳米颗粒薄膜的 TMR 特性和 GIG 形成”日本电气工程师学会 2001 年全国会议论文集 [2] 材料/磁学。 2.801-804 (2001)

小林伸聖,大沼繁弘,増本健,藤森啓安: "(Fe-Co)-Mg-Fナノグラニュラー膜のトンネル型磁気抵抗効果とGIG化による磁界感度改善"電気学会マグネティックス研究会資料. MAG-00-198. 5-9 (2000)

Nobuaki Kobayashi、Shigehiro Onuma、Ken Masumoto、Hiroyasu Fujimori：“(Fe-Co)-Mg-F纳米颗粒薄膜的隧道磁阻效应以及通过GIG形成提高磁场灵敏度” 日本电机研究所磁学研究小组的资料.MAG-00 -198。

李希宰,大沼繁弘,小林伸聖,三谷誠司,藤森啓安: "(Fe,Co)-Mg-Oナノグラニュラー軟磁性膜の誘導磁気異方性"日本応用磁気学会誌. 24. 687-690 (2000)

Ji-zai Lee、Shigehiro Onuma、Nobuaki Kobayashi、Seiji Mitani、Keiyasu Fujimori：“(Fe,Co)-Mg-O 纳米颗粒软磁薄膜的感应磁各向异性”日本应用磁学学会杂志 24. 687-690。 (2000)

大沼繁弘,李希宰,小林伸聖,増本健: "2T以上のBsと100μΩcm以上のρを併せ持つ(Fe,Co)-酸化物系軟磁性膜"電気学会マグネティックス研究会資料. MAG-00-8. 43-48 (2000)

Shigehiro Onuma、Kizai Lee、Shinsei Kobayashi、Ken Masumoto：“Bs 为 2T 以上且 ρ 为 100μΩcm 以上的（Fe,Co）氧化物基软磁性薄膜” 日本电机研究所磁学研究小组的材料.MAG-00-8 .43-48 (2000)