TOHOKU UNIVERSITY Researchers

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Hanae Kijima

Section

Graduate School of Engineering

Job title

Senior Assistant Professor

Degree

博士（工学）（東北大学）
修士（工学）（東北大学）

researchmap

https://researchmap.jp/7000010005

J-GLOBAL ID

201401079094957510

Research History 2

2022/04 - Present

Tohoku University　Graduate School of Engineering Department of Electrical Engineering
2014/04 - 2022/03

Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences, Tohoku University　Assistant Professor

Education 1

Tohoku University　Graduate School, Division of Engineering　材料システム工学専攻

- 2014/03/27

Committee Memberships 2

2. 日本磁気学会編集・論文委員会　委員

2021/04 - Present
電気学会高周波磁性材料の実用化のための技術動向調査専門委員会(PAHM委員会)　委員

2017/04 - 2020/03

Professional Memberships 3

THE INSTITUTE OF ELECTRICAL ENGINEERS OF JAPAN
The Japan Institute of Metals and Materials
The Magnetics Society of Japan

Research Interests 3

Nano-hetero structured materials
soft magnetic thin films
High frequency electric device

Research Areas 1

Manufacturing technology (mechanical, electrical/electronic, chemical engineering) / Electric/electronic material engineering /

Awards 5

トーキン科学技術賞・トーキン財団特別賞

2023/03　公益財団法人トーキン科学技術振興財団
Best Poster Award

2022/01　2022 Joint MMM-Intermag Conference
日本磁気学会論文賞

2013/09　日本磁気学会
Best Poster Award, International Magnetic Conference 2012

2012/05　IEEE Magnetic Society
Best Poster Award, International Magnetic Conference 2011

2011/04　IEEE Magnetic Society

Papers 23

Exchange-Biased Fe/FeF<inf>2</inf> Nanocomposites: Unveiling the Structural Insights into Spin-Dependent Tunnel Transport

Yang Cao, Cheng Wang, Hiroshi Masumoto, Hanae Kijima-Aoki, Jun Zhang

ACS Applied Materials and Interfaces　17　(1)　2533-2540　2025/01/08

DOI： 10.1021/acsami.4c16986 　

ISSN： 1944-8244

eISSN： 1944-8252
Structure and Tunneling Magnetodielectric Effects of Cobalt–(Barium Fluoride) Lateral Nanogranular Films

Hanae Kijima-Aoki, Katsuhiro Uchikoshi, Takamichi Miyazaki, Masato Ohnuma, Yoshiki Honda, Nobukiyo Kobayashi, Shigehiro Ohnuma, Hiroshi Masumoto

MATERIALS TRANSACTIONS　65　(5)　576-582　2024/05/01
Publisher: Japan Institute of Metals
DOI： 10.2320/matertrans.mt-m2023176 　

ISSN： 1345-9678

eISSN： 1347-5320
Effect of Ar-N<inf>2</inf> Sputtering Gas on Structure and Tunneling Magnetodielectric Effect in Co-(Si-N) Nanogranular Films

T. Uchiyama, Y. Cao, H. Kijima-Aoki, K. Ikeda, N. Kobayashi, S. Ohnuma, H. Masumoto

IEEE Transactions on Magnetics　59　(11)　2023/11/01

DOI： 10.1109/TMAG.2023.3283530 　

ISSN： 0018-9464

eISSN： 1941-0069
Enhancement of low-field magneto-dielectric response in CoAl<inf>2</inf>O<inf>3</inf> nanogranular films via controlling their nanostructure

Moe Kimura, Yang Cao, Hanae Kijima-Aoki, Nobukiyo Kobayashi, Shigehiro Ohnuma, Hiroshi Masumoto

Journal of the Ceramic Society of Japan　131　(8)　363-367　2023

DOI： 10.2109/jcersj2.23036 　

ISSN： 1882-0743

eISSN： 1348-6535
Magnetic nanopillars in self-organized magneto-dielectric nanocomposite thin films

Hanae Kijima-Aoki, Hiroshi Masumoto, Yasushi Endo

2023 IEEE International Magnetic Conference - Short Papers, INTERMAG Short Papers 2023 - Proceedings　2023

DOI： 10.1109/INTERMAGShortPapers58606.2023.10228528 　
Faraday effects of magneto-dielectric nanogranular films with various particle shape

Hanae Kijima-Aoki, Kenji Ikeda, Nobukiyo Kobayashi, Masato Ohnuma, Yoshiki Honda, Hiroshi Masumoto

2023 IEEE International Magnetic Conference - Short Papers, INTERMAG Short Papers 2023 - Proceedings　2023-January　2023

DOI： 10.1109/INTERMAGShortPapers58606.2023.10305022 　
Tunneling Magnetodielectric Effect in Co–Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Granular Films

Moe Kimura, Yang Cao, Hanae Kijima-Aoki, Nobukiyo Kobayashi, Shigehiro Ohnuma, Hiroshi Masumoto

MATERIALS TRANSACTIONS　63　(12)　1677-1681　2022/12/01
Publisher: Japan Institute of Metals
DOI： 10.2320/matertrans.mt-m2022098 　

ISSN： 1345-9678

eISSN： 1347-5320
DC and AC tunneling magnetoelectric responses of cobalt lateral nanogranular films

Hanae Kijima-Aoki, Shigehiro Ohnuma, Nobukiyo Kobayashi, Hiroshi Masumoto

Journal of Magnetism and Magnetic Materials　547　168890-168890　2022/04
Publisher: Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.jmmm.2021.168890 　

ISSN： 0304-8853
Shape effect of Co nanoparticles on the electric and magnetic properties of Co–SiO2 nanogranular films Peer-reviewed

Hanae Kijima-Aoki, Yasushi Endo, Takamichi Miyazaki, Tsutomu Nojima, Kenji Ikeda, Nobukiyo Kobayashi, Shigehiro Ohnuma, Hiroshi Masumoto

AIP Advances　12　(3)　035229-1-035229-5　2022/03/14

DOI： 10.1063/9.0000310 　
Study on Structure and Magnetic Properties of Sub-micron Fe-B Particles

Yasushi Endo, Bingchuan Fang, Takamichi Miyazaki, Hanae Aoki, Hiroshi Masumoto

IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials　141　(5)　306-310　2021/05/01
Publisher: Institute of Electrical Engineers of Japan (IEE Japan)
DOI： 10.1541/ieejfms.141.306 　

ISSN： 0385-4205

eISSN： 1347-5533
Large magnetodielectric effect based on spin-dependent charge transfer in metal–insulator type Co-(BaF2) nanogranular films Peer-reviewed

Hanae Kijima-Aoki, Yang Cao, Nobukiyo Kobayashi, Saburo Takahashi, Shigehiro Ohnuma, Hiroshi Masumoto

Journal of Applied Physics　128　(13)　133904-133904　2020/10/07
Publisher: AIP Publishing
DOI： 10.1063/5.0021636 　

ISSN： 0021-8979

eISSN： 1089-7550
Permeability Measurement up to 30 GHz of a Magnetically Isotropic Thin Film Using a Short-Circuited Coaxial Line Peer-reviewed

Shigeru Takeda, Hanae Kijima-Aoki, Hiroshi Masumoto, Hirosuke Suzuki

Journal of the Magnetic Society of Japan　43　(5)　91-98　2019/07

DOI： 10.3379/msjmag.1909R001 　

ISSN： 1882-2932
High-Frequency Soft Magnetic Properties of Co-SiO2 Nanogranular Films With Large Out-of-Plane Magnetic Anisotropy Peer-reviewed

Hanae Kijima-Aoki

IEEE Magnetics Letters　9　3704205　2018/06
Analysis of multilayered Co-Zr-Nb film on-chip noise suppressor as a function of resistivity and permeability Peer-reviewed

Jingyan Ma, Hanae Aoki, Masahiro Yamaguch

IEEE MAGNETICS LETTERS　7　5103904-1-5103904-4　2016/05

DOI： 10.1109/LMAG.2016.2567321 　
High noise suppression using magnetically isotropic (CoFe-AlN)/(AlN) multilayer films Peer-reviewed

Hanae Kijima, Shigehiro Ohnuma, Hiroshi Masumoto, Yutaka Shimada, Yasushi Endo, Masahiro Yamaguchi

JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　117　(17)　2015/05

DOI： 10.1063/1.4917500 　

ISSN： 0021-8979

eISSN： 1089-7550
Analysis of on-chip digital noise coupling path for wireless communication IC test chip.

Satoshi Tanaka, Peng Fan, Jingyan Ma, Hanae Aoki, Masahiro Yamaguchi, Makoto Nagata, Sho Muroga

10th International Workshop on the Electromagnetic Compatibility of Integrated Circuits　216-221　2015
Publisher: IEEE
DOI： 10.1109/EMCCompo.2015.7358360 　
Soft magnetic multilayered thin films for HF applications Peer-reviewed

George Loizos, George Giannopoulos, Christos Serletis, Tuhin Maity, Saibal Roy, Nicoleta Lupu, Hanae Kijima, Masahiro Yamaguchi, Dimitris Niarchos

20TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON MAGNETISM, ICM 2015　75　1096-1103　2015

DOI： 10.1016/j.phpro.2015.12.181 　

ISSN： 1875-3892
(Co-Ti-O)/Bi-Ti-O Multilayer Films with High-Frequency Electromagnetic Response Peer-reviewed

Hanae Kijima, Yiwen Zhang, Nobukiyo Kobayashi, Shigehiro Ohnuma, Paul Muralt, Nava Setter, Hiroshi Masumoto

JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　52　(9)　09KA14　2013/09

DOI： 10.7567/JJAP.52.09KA14 　

ISSN： 0021-4922
Structure and high-frequency soft-magnetic properties of Co-TiN nano-composite films Peer-reviewed

Yiwen Zhang, Hanae Kijima, Nobukiyo Kobayashi, Shigehiro Ohnuma, Hiroshi Masumoto

Journal of the Ceramic Society of Japan　121　(1409)　36-39　2013
Publisher: Ceramic Society of Japan
DOI： 10.2109/jcersj2.121.36 　

ISSN： 1348-6535 1882-0743
High frequency magneto-impedance effects in (Co-Ti-O)/Bi-Ti-O multilayer films

H. Kijima, Y. Zhangl, N. Kobayashi, S. Ohnumal, P. Murale, N. Setter, H. Masumotol

2013 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON THE APPLICATIONS OF FERROELECTRIC AND WORKSHOP ON THE PIEZORESPONSE FORCE MICROSCOPY (ISAF/PFM)　56-58　2013

DOI： 10.1109/ISAF.2013.6748674 　
High Frequency Soft Magnetic Performance on Magnetically Isotropic Co-Al-N Films in External Bias Field Peer-reviewed

H. Kijima, Y. Zhang, N. Kobayashi, S. Ohnuma, H. Masumoto

IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS　48　(11)　2910-2913　2012/11

DOI： 10.1109/TMAG.2012.2196683 　

ISSN： 0018-9464
Effect of Perpendicular Magnetic Anisotropy on the High Frequency Soft Magnetic Properties of Co-Al-N Films Peer-reviewed

Hanae Kijima, Shigehiro Ohnuma, Hiroshi Masumoto

Journal of Magnetic Society of Japan　36　(4)　284-292　2012

DOI： 10.3379/msjmag.1206R007 　
High-Frequency Soft Magnetic Properties of Isotropic Co-Al-N Films Peer-reviewed

Hanae Kijima, Shigehiro Ohnuma, Hiroshi Masumoto

IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS　47　(10)　3928-3931　2011/10

DOI： 10.1109/TMAG.2011.2154302 　

ISSN： 0018-9464

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Misc. 2

垂直磁気異方性を有するナノグラニュラー軟磁性膜の高周波デバイスへの応用展開 Invited

青木(木嶌) 英恵

ケミカルエンジニヤリング　63　(1)　2018/12
垂直磁気異方性を有する高周波軟磁性膜の高分解能MFM観察 Invited

青木(木嶌) 英恵

日立ハイテクサイエンスアプリケーションブリーフ　SPI- No.69　2012

Books and Other Publications 3

Surfaces and Interfaces of Metal Oxide Thin Films, Multilayers, Nanoparticles and Nano-composites

Alejandro G. Roca, Paolo Mele, Hanae Kijima-Aoki, Elvira Fantechi, Jana K. Vejpravova, Martin Kalbac, Satoru Kaneko, Tamio Endo

2021
百科繚覧 : 若手研究者が挑む学際フロンティア VOL.2

東北大学学際科学フロンティア研究所「百科繚覧」編集委員会, 東北大学学際科学フロンティア研究所

東北大学出版会　2019/01

ISBN: 9784861633133
百科繚覧 : 若手研究者が挑む学際フロンティア VOL.1

東北大学学際科学フロンティア研究所「百科繚覧」編集委員会, 東北大学学際科学フロンティア研究所

東北大学出版会　2019/01

ISBN: 9784861633133

Presentations 35

The effect of Co addition on optical frequency dielectric properties of Co-BaF2 nano-composite films

2023/03/09
Shape effect of cobalt nano-particles on magnetic properties of Co-SiO2 nano-granular films

H. Kijima-Aoki, Y. Endo, T. Miyazaki, T. Nojima, K. Ikeda, N. Kobayashi, S. Ohnuma, H. Masumoto

2022 Joint MMM-Intermag conference　2022/01/10
Relationship between morphology and soft-magnetic properties of Co-Sr-F nano-granular films

C. Wang, Y. Endo, Y. Cao, H. Kijima-Aoki, N. Kobayashi, S. Ohnuma, H. Masumoto

2022 Joint MMM-Intermag conference　2022/01/10
Study on Structural Characteristics and Magnetic Properties of Fe-B Particles with Submicron Sizes Synthesized by A Liquid-phase Reduction Method

Y. Endo, K. Murata, H. Kijima-Aoki, T. Miyazaki, H. Masumoto

2022 Joint MMM-Intermag conference　2022/01/10
粒子形状を制御したナノグラニュラー膜の巨大保磁力発現機構の検討

青木英恵, 打越雄央, 曹洋, 川井哲郎, 野島勉, 遠藤恭, 大沼繁弘, 増本博

マグネティクス研究会　2021/12/16
Co-SiO2ナノグラニュラー膜の低温磁気特性におよぼす粒子形状の効果

青木英恵, 曹洋, 野島勉, 大沼繁弘, 小林伸聖, 増本博

日本金属学会2021年秋期(第168回)講演大会　2021/09/16
ナノ粒子を扁平化したナノグラニュラー膜の粒子形状が及ぼす強磁性・超常磁性への影響

青木英恵, 打越雄央, 大沼繁弘, 小林伸聖, 増本博

第４５回日本磁気学会学術講演会　2021/09/02
トンネル効果に与えるCo-BaF2ナノグラニュラー層状膜の Co粒子の形状と周期性の影響

青木英恵, 大沼繁弘, 小林伸聖, 増本博

日本金属学会2020年秋期(第167回)講演大会　2020/09/15
Tunneling Magneto-Dielectric Effects of Crystallized Co-BaF2 Nano-granular Films at MHz Frequencies International-presentation

H. Kijima-Aoki, Y. Cao, Y. Endo, N. Kobayashi, S. Ohnuma, H. Masumoto

oint MMM-Intermag Conference　2019/01/14
Co-BaF2ナノグラニュラー膜の磁気-誘電効果

青木英恵, 曹洋, 小林伸聖, 大沼繁弘, 増本博

日本金属学会秋季講演大会　2018/09/19
大きな垂直磁気異方性を有するCo-SiO2ナノグラニュラー膜の 10GHz帯高周波軟磁気特性

青木英恵, 武田茂, 大沼繁弘, 増本博

日本磁気学会学術講演会　2018/09/11
Low-loss nanogranular Co based soft magnetic films for 10 GHz application International-presentation Invited

H. Kijima-Aoki, H. Masumoto

International Union of Materials Research Societies-International Conference on Electromagnetic Materials (IUMRS-ICEM2018)　2018/08/19
High frequency soft magnetic properties of (hcp-Co)-SiO2 nano-granular films with high perpendicular magnetic anisotropy International-presentation

H. Kijima-Aoki, H. Masumoto, K. I. Arai, M. Yamaguchi

61 st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials　2016/10/31
Analysis of magnetic near ¬field noise suppression of multilayered Co–Zr–Nb ¬film integrated on MSL

2016/09/05
セラミックス層を導入したCo–SiO2ナノグラニュラー膜の構造と磁気特性

青木英恵, 大沼繁弘, 増本博, 山口正洋

日本磁気学会学術講演会　2016/09/05
超小型スパイラルアンテナの放射特性の実験的評価

青木英恵, 増本博, 荒井賢一, 山口正洋

電気情報通信学会総合大会　2016/03
Effect of Conductive and Inductive Noise Suppression of Magnetic Film through Electromagnetic Analysis International-presentation

Jingyan Ma, Hanae, Aoki, Yasunori Miyazawa, Masahiro, Yamaguchi

Eighth 2015 Korea-Japan Joint Conference on EMT/EMC/BE (KJJC-2015)　2015/11
Radiated Noise Suppression Effects of Multilayered Soft Magnetic (Co-AlN)/(AlN) Films International-presentation

Eighth 2015 Korea-Japan Joint Conference on EMT/EMC/BE (KJJC-2015)　2015/11
誘電層を挿入した不平衡給電スパイラルアンテナの小型化・高周波化の検討

青木英恵, 早坂淳一, 増本博, 荒井賢一, 山口正洋

日本磁気学会学術講演会　2015/09
低損失磁気 -誘電 Co -AlN -SiO2ナノグラニュラー膜の作製

青木英恵, 増本博, 大沼繁弘, 山口正洋

日本磁気学会学術講演会　2015/09
Analysis of multilayered CoZrNb film on-chip noise suppressor as a function of resistivity and permeability International-presentation

Jingyan Ma, Hanae Kijima, Masahiro Yamaguchi

IEEE International Magnetic Conference 2015　2015/05
Multilayered Co alloy nitride granular films for high frequency electromagnetic application International-presentation

Hanae Kijima, Hiroshi Masumoto

EMN Open Access Week Energy Materials Nanotechnology　2014/09/22
低損失磁気 -誘電 Co -AlN -SiO2ナノグラニュラー膜の作製

青木英恵, 増本博, 大沼繁弘, 山口正洋

日本磁気学会学術講演会　2014/09
(Co,Co-Ti-O)/(Bi-Ti-O)積層膜の高周波磁気インピーダンス効果

木嶌英恵, 張亦文, 小林伸聖, 大沼繁弘, Paul Muralt, Nava Setter, 増本博

日本磁気学会学術講演会　2013/09
High Frequency Magneto-Impedance Effects in Multiferroic CoTiO2-Bi4Ti3O12 Multilayer Films International-presentation

Hanae Kijima, Zhang Yiwen, Nobukiyo Kobayashi, Shigehiro Ohnuma, Paul Muralt, Nava Setter, Hiroshi Masumoto

2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium　2013/07

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Student Paper Competition Award (nominated)
CoTiO2-Bi4Ti3O12積層膜の高周波電気-磁気特性

木嶌英恵, 張亦文, 小林伸聖, 大沼繁弘, Paul Muralt, Nava Setter, 増本博

強誘電体応用会議　2013/05
High frequency soft magnetic properties of magnetically isotropic Co-Al-N films in external bias field International-presentation

Hanae Kijima, Zhang Yiwen, Nobukiyo Kobayashi, Shigehiro Ohnuma, Hiroshi Masumoto

IEEE International Magnetic Conference 2012　2012/05
垂直磁気異方性を有するCo-AlN 高周波軟磁性膜の静磁界中熱処理の影響

木嶌英恵, 張亦文, 小林伸聖, 大沼繁弘, 増本博

金属学会秋季大会　2011/11
Co-Al-N膜の垂直磁気異方性による高周波軟磁気特性の制御

木嶌英恵, 大沼繁弘, 増本博

日本磁気学会学術講演会　2011/09
High frequency soft magnetic properties of magnetically isotropic Co-Al-N film International-presentation

Hanae Kijima, Shigehiro Ohnuma, Hiroshi Masumoto

IEEE International Magnetic Conference 2011　2011/04
Co添加AlN膜の構造と誘電・磁気特性

木嶌英恵, 大沼繁弘, 増本博

セラミックス協会東北北海道支部研究報告会　2010/10
Co-Al-N複合薄膜の高周波軟磁気特性

木嶌英恵, 大沼繁弘, 増本博

金属学会秋季大会　2010/09
High frequency soft magnetic properties of Co-Al-N nano-granular films International-presentation

Hanae Kijima, Shigehiro Ohnuma, Hiroshi Masumoto

The 2nd International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications, ISAMMA 2010　2010/07
Soft Magnetic Properties and Magnetic Domain Structures of Nano-granular Co-Al-N Films International-presentation

H. Kijima, S. Ohnuma, H. Masumoto

GCOE International Conference &KINKEN-WAKATE2011　2010/07
陽極酸化法によるWO3ナノポーラス薄膜の作製と水素ガスセンサへの応用

木嶌英恵, 武藤泉, 原信義

金属学会秋季大会　2009/09

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Research Projects 15

Nano-hetero Structured Magnetic and dielectric Materialsfor Energy Harvesting Antenna Competitive

System: The Other Research Programs

2014/04 - Present
Anisotropic electric-magnetic-optical conversion nanocomposite films via control of shape and alignment of magnetic nanoparticles.

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Institution: Tohoku University

2024/04/01 - 2028/03/31
Development of stress-induced tunnel magnetic functional material by dielectric-magnetic metal nanocomposite thin film.

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Institution: Tohoku University

2023/04/01 - 2026/03/31
Development of stress-induced tunnel magnetic functional material by dielectric-magnetic metal nanocomposite thin film.

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Institution: Tohoku University

2023/04 - 2026/03
ナノ磁石－セラミクス界面のトンネル伝導電子の束縛状態に基づく超広帯域電気-磁気-光学効果の発現と制御

Offer Organization: 公益財団法人豊田理化学研究所

System: 2023年度豊田理研スカラー

2023/04 - 2024/03
ナノマテリアルサイエンスを通じた女子高生に対する工学マインドの醸成

Offer Organization: 東北大学学際科学フロンティア研究所

System: 領域創成プログラム

2022/04 - 2024/03
磁性扁長粒子の形状異方性を利用したナノ複相膜の磁気光学効果の高感度化

Offer Organization: カシオ科学振興財団

System: 第40回研究助成

2022/12 - 2023/12
高密度化のための微細化をアシストする磁性金属ナノ粒子の垂直形成および高速磁化反転に関する研究

Offer Organization: キオクシア株式会社

System: 2022年度奨励研究

2022/06 - 2023/03
スピン依存トンネル伝導で誘起される新規マルチフェロイック効果の発現

Offer Organization: 村田学術振興財団

System: 第38回研究助成

2022/04 - 2023/03
DC and AC hybrid-type tunneling thin film fabrication by controlling the alignments of nanoparticles

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Institution: Tohoku University

2021/04 - 2023/03
トンネル磁気誘電効果を有するナノ複相構造薄膜の新機能生体センサーの展開

増本博, 小林伸聖, 薮上信, 曹洋, 青木英恵, 池田賢司, 佐々木啓一, 鈴木治

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 基盤研究(B)

Institution: 東北大学

2020/04 - 2023/03

More details Close

本研究グループは、磁性ナノ粒子（直径約数nm）が誘電体セラミックス中に均一に分散した薄膜である磁性体－誘電体ナノ複相構造薄膜を作製し、これまでに報告例の無い新しい機能変換材料である『トンネル磁気誘電（Tunneling Magneto-Dielectric:TMR）効果」（磁場を印加すると材料の誘電率が磁場の強さに応じて変化する現象。室温で動作する。本研究グループで命名）』を見いだした。本研究は、このTMD効果の特性向上や原理の究明といった基礎研究を進めるとともに、新しい生体センサーの応用研究という次の段階にステップアップするための基盤的研究を行うことを目的としている。今年度の成果として、①誘電体マトリックスとして用いるフッ化物（MgF2やBaF2）材料として、新たにSrF2に着目し、共スパッタリング法による高結晶化フッ化ストロンチウム－コバルトナノ複合薄膜の合成を実現し、理論に基づき、マトリックスの結晶化度を上げることでより高いトンネリング磁気誘電効果を得ることに成功した。②誘電体マトリックスとしてフッ化物に代わり各種酸化物を用いたナノ複相構造薄膜（Co-Al2O3、Co-MgO、Co-Ta2O5）を作製し、膜の電気抵抗のCo組成依存性がTMD特性と密接に関連していることを突き止めた。③これまでの磁性体－誘電体ナノ複相構造薄膜では、磁性体はおよそ球体ナノ粒子であったが、扁平ナノ粒子を作製することにより異方性を向上させて、膜の方向によりTMD特性を制御する手法を考案した。
金属-誘電体ナノグラニュラー膜のトポロジカルモデルに基づくトンネル効果の最大化

Institution: Tohoku University

2021/10 - 2022/03
Magnetic-electric-optical multi-functionality of nano-granular film by controlling the shape of magnetic nano-particle

Aoki Hanae

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Institution: Tohoku University

2018/04 - 2021/03

More details Close

Nano-granular films, where the ferromagnetic nano-granules are dispersed in an insulative ceramics matrix, are known to exhibit the tunneling magneto-dielectric and magneto-resistance effect at room temperature. Instead of the conventional spherical shape of nano-granules, we change the nano-particle to ellipsoidal and lateral shape in this study. The film exhibits different multi-functionality independently along film plane and out-of-plane, respectively.
Development of new multifunctional materials by magnetic metal-ferroelectric nano-composite thin films

MASUMOTO HIROSHI

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Institution: Tohoku University

2017/04 - 2020/03

More details Close

Novel properties based on the nano-quantum effect have been created one after another by means of thin nano-double-phase structural films composed of magnetic nano-metallic particles and a ceramic matrix. In this study, the improvement of the "tunneling dielectric effect", in which the dielectric constant can be controlled by changing the magnetic field, has been achieved by combining materials, improving the deposition method, and controlling the microstructure of the film. Furthermore, we found a novel magneto-optic material, "Tunneling Faraday effect", which is about 40 times larger than that of "bismuth iron garnet", which is a practical material for optical communications at a wavelength of 1,550 nm, using a FeCo-Y-F-based nano-granular structure thin film.
Improvements of microwave antenna with magnetic-dielectric nano composite materials

Aoki Hanae

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Institution: Tohoku University

2014/08/29 - 2016/03/31

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The aim of this study is to achieve miniaturization and high performance antenna by using magnetic-dielectric nano-composite materials. Small spiral antenna with SiO2 dielectric layers were fabricated. It is noteworthy that the size of antenna is 4×4 mm, less than o.o3λat 2-4 GHz frequencies. To evaluate wideband transmission properties from 0.1-40 GHz, a couple of antenna was faced each other with 30 mm distance and fed by 50 Ω matched wafer probes. High return loss of -10 dB was found at recent wireless communication frequencies of 2-4 GHz.

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Teaching Experience 1

Information and data literacy　Tohoku University

Social Activities 5

ナノスケールの世界材料科学へのいざないと電子顕微鏡

高校生対象公開講演会

2023/08/26 -
材料学ってなんだろう?

高校生対象公開講演会

2023/07/25 -
磁石の不思議な世界 -聞いて, さわって, 体験しよう-

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2022/08/28 -
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2022/08/17 -
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2022/07/25 -

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高校生の大学での研究者体験プログラム「マテジョ×LABO」

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仙台市内の女子高校生に対して、1年間の大学での実践的研究者体験プログラムを提供する。実験実施から考察、発表までの一連の活動を通して、工学研究に親しみ興味を持ってもらい、工学系女性研究者を育成することが目的である。マテジョLABO Web site: http://www2.fris.tohoku.ac.jp/~matejo/