溶液堆積を用いた磁性ナノ粒子の自己組織化による薄膜形成条件の解明と秩序構造制御

通过溶液沉积磁性纳米粒子自组装阐明薄膜形成条件和有序结构控制

• 批准号: 18K04819
• 负责人: 早坂 良
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Iwate University (2022)Wakayama National College of Technology (2018-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K04819/
• 关键词: 粒子シミュレーション; ビッグデータ; データサイエンス; 薄膜形成; 磁性ナノ粒子; 自己組織化; 移動現象および単位操作関連; 外部磁場; 磁気記録材料; 記録容量; AI化; 薄膜

磁性ナノ粒子の薄膜生成と秩序配列構造の制御は電子材料の分野で極めて重要な技術であり，とりわけ磁気記録材料のさらなる大容量化を実現するためには必要不可欠である．しかしながら，従来の薄膜生成技術ではナノサイズの粒子の構造を制御するのは困難である．そこで本研究では薄膜を生成する新しい技術である『磁気溶液堆積法』の基礎の確立を目指す．具体的には溶液中で粒子を沈降させることにより，磁場と溶液の温度をコントロールして，所望の薄膜を得るための方法と条件を，粒子シミュレーションによって明らかにする．方法と条件の着眼点として，1.強力な外部磁場印加による薄膜生成に与える影響，2.大容量化の限界点，3.液体の温度変化の影響，4.秩序配列構造を得るための条件および生成時間の解明があり，当該年度は「4.秩序配列構造を得るための条件および生成時間の解明」のための前段階として新たに解析が必要になることが判明した「秩序配列構造形成及ぼす粒子径分布の影響」について解析を行った．従来の研究では，全てのナノ粒子の粒子径を一定にしていたが， 当該年度は粒子径に分布を持たせることにし，その粒子径分布を正規分布に基づく標準偏差で表すことにした．具体的には，粒子の生成については，box-muller法により，3σ信頼区間で発生させた．まず，解析結果全体から新たに，クラスタ形成係数ξを定義した．その結果，薄膜を形成するための条件としてξ>3×10＾-3を目安にすべきであることが分かった．さらに粒子径分布が大きくなると，クラスタが形成されやすくなり，薄膜が生成されなくなることがわかった．具体的には標準偏差の2乗から3乗の範囲で低下していくこともわかった．

Magnetic particle thin film generation and order arrangement structure for the manufacture of electronic materials are very important technology, and it is necessary to realize the large-capacity magnetic recording materials. In recent years, thin film production technology has been difficult to control the structure of particles. This study is aimed at establishing the basis of magnetic solution deposition method for thin film formation. Specific conditions for particle deposition in solution, magnetic field, temperature of solution, method of obtaining desired thin film, particle deposition in solution, etc. Methods: 1. The influence of strong external magnetic field on film formation; 2. The limit point of large capacity; 3. The influence of temperature change of liquid; 4. The condition of order arrangement structure; When the year is "4. Order arrangement structure formation conditions and generation time of the solution" and the previous stage of the new analysis is necessary, it is determined that "order arrangement structure formation and particle diameter distribution of the impact" In recent studies, the particle diameter of all particles has been determined. When the particle diameter distribution of the year is maintained, the particle diameter distribution of the year is normalized. Specific, particle generation, box-muller method, 3σ information interval. The analysis results are new. As a result, the conditions for the formation of thin films are>3×10^-3. The particle diameter distribution is large, and the film is formed. The specific standard deviation is 2 3

项目成果

磁気溶液堆積法における粒子投与知能化アルゴリズム開発による最大面積分率点の明確化

通过开发磁溶液沉积方法中的智能颗粒剂量算法来澄清最大面积分数点

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryunosuke Osaka;Yoshiaki Ueda and Yusuke Sakai;永さこ友貴,早坂 良,大村 高弘
• 通讯作者: 永さこ友貴,早坂 良,大村 高弘

強磁場下における磁気溶液堆積法による高密度薄膜形成過程の分子シミュレーション

强磁场下磁溶液沉积法高密度薄膜形成过程的分子模拟

• 发表时间: 2019
• 作者: 早坂 良;木村 祐人;大村 高弘
• 通讯作者: 大村 高弘

磁気溶液堆積法による薄膜生成における段階的投与の強磁場領域の効果

逐步管理强磁场状态对磁溶液沉积薄膜生产的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 早坂 良;大村 高弘
• 通讯作者: 大村 高弘

強磁場下における磁気溶液堆積法による超高密度薄膜形成の分子シミュレーションによる検証

强磁场下磁溶液沉积法形成超致密薄膜的分子模拟验证

• 发表时间: 2020
• 作者: 西田翔;早坂良;大村高弘
• 通讯作者: 大村高弘

記録媒体の大容量化に挑戦 ～磁気溶液堆積法～

记录介质大容量化的挑战～磁溶液沉积法～

• 发表时间: 2020
• 作者: 岩村 振一郎;向井 紳;佐藤新吾，安藤誠，岡田淳，中井由枝，植田芳昭，井口学;早坂 良
• 通讯作者: 早坂 良