金属窒化物のレーザー熱分解法によるメタマテリアル生成

通过金属氮化物激光热解生成超材料

• 批准号: 20655045
• 负责人: 吉川 信一
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20655045/
• 关键词: 3d遷移金属窒化物; 熱分解; グラニュラー; レーザー描画; 微細構造; メタマテリアル; 磁気抵抗

3d遷移金属窒化物は熱準安定性であり、数百℃以上に加熱すると窒素を放出して遷移金属が析出する。析出を制御してできる遷移金属の微細な構造によって発現する性質を利用するメタマテリアルを目指して研究を進め、以下のような研究成果を上げることができた。1)高周波スパッタ法で石英ガラス基板上に成膜したウルツ鉱型Al_<0.5>Fe_<0.5>N薄膜を450～600℃でポストアニールして、α-Fe微粒子がAlN中に分散したグラニュラー薄膜を得た。これらのグラニュラー薄膜はマイクロ波領域で強磁性共鳴を示すところから、負の透磁率が実規した。なおα-Fe微粒子粒子径の関係で、450℃でアニールした場合に最も大きな共鳴吸収が観測された。2)熱拡散性のよいAlNを下地膜とした石英ガラス基板上に成膜した閃亜鉛鉱型Fe_<0.7>Al_<0.3>N薄膜(約2kΩ)に、窒素雰囲気中で波長809nmの半導体レーザーを出力2.5W、走査速度1mm/sでレーザー描画して、線幅200μmで導電性の良いα-Feの微細線(約300Ω)を引くことができた。金属中ではプラズマ周波数以下では誘電率が負になる。これらの負の透磁率を負の誘電率と組み合わせることによって、負の屈折率が実現できると考えられる。

3d migration metal compounds are thermally stable, and when heated above hundreds of degrees C, they are released and precipitated. The study of precipitation control and the development of fine structures of migrating metals are discussed in detail below. 1)High frequency Al_<0.5>Fe_<0.5>N thin films were deposited on quartz substrates at 450~600℃, and α-Fe particles were dispersed in AlN. Ferromagnetic resonance in the field of magnetic resonance, negative magnetic permeability The relationship between the particle size of α-Fe particles and the maximum resonance absorption at 450℃ can be observed. 2)The thermal dispersion of AlN film under quartz substrate is formed on a thin film of lead type Fe_<0.7>Al_<0.3>N film (about 2kΩ), and the conductivity of α-Fe fine line (about 300Ω) with a wavelength of 809nm is obtained by applying a force of 2.5W, a travel speed of 1mm/s, and a drawing width of 200μm. In metals, the inductance is negative below the number of cycles. The negative permeability and the negative inductance are combined.

项目成果

低温窒化法によるα"-Fe_<16>N_2微粉体の合成と磁気特性

低温氮化法合成α"-Fe_<16>N_2细粉及其磁性能

• 发表时间: 2008
• 作者: 山下祥平;山中浩悦;鱒渕友治;本橋輝樹;吉川信一
• 通讯作者: 吉川信一

遷移金属窒化物の熱準安定性を用いた磁性体微構造薄膜の形成

利用过渡金属氮化物的热亚稳定性形成磁性微结构薄膜

• 发表时间: 2010
• 作者: 齋藤亮治;鱒渕友治;本橋輝樹;吉川信一;佐々木正秀
• 通讯作者: 佐々木正秀

高周波スパッタ析出したFe70Co30-Al窒化物のポストアニール薄膜における構造と電磁気的性質

射频溅射沉积Fe70Co30-Al氮化物退火后薄膜的结构和电磁性能

• 发表时间: 2009
• 作者: 広川祐樹;鱒渕友治;本橋輝樹;吉川信一
• 通讯作者: 吉川信一

窒化コバルト薄膜へのレーザー描画による微構造形成

氮化钴薄膜激光绘图形成微结构

• 发表时间: 2009
• 作者: 斎藤亮治;鱒渕友治;本橋輝樹;吉川信一
• 通讯作者: 吉川信一

Particle size dependence in low temperature nitridation reaction for Fe16N2

• DOI: 10.1016/j.jallcom.2005.12.134
• 发表时间: 2008-01-31
• 期刊: JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
• 影响因子: 6.2
• 作者: Kikkawa, Shinichi;Kubota, Kohei;Takeda, Takashi
• 通讯作者: Takeda, Takashi