研究者詳細

顔写真

ナカノ　タカフミ
中野　貴文
Takafumi Nakano
所属
大学院工学研究科　応用物理学専攻　応用界面物理学講座（スピンエレクトロニクス分野）
職名
准教授
学位

  • 博士（工学）（東北大学）

  • 修士（工学）（東北大学）

e-Rad 研究者番号
90839185

経歴 6

  • 2025年4月 ～ 継続中
    東北大学　大学院工学研究科 応用物理学専攻　准教授

  • 2024年4月 ～ 継続中
    東北大学　グリーンクロステック研究センター

  • 2020年4月 ～ 2025年3月
    東北大学　大学院工学研究科 応用物理学専攻　助教

  • 2019年4月 ～ 2020年3月
    国立研究開発法人産業技術総合研究所　スピントロニクス研究センター　研究員

  • 2018年10月 ～ 2019年3月
    国立研究開発法人産業技術総合研究所　スピントロニクス研究センター　産総研特別研究員

  • 2017年4月 ～ 2018年9月
    エクセター大学　物理学・宇宙物理学専攻　日本学術振興会海外特別研究員

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学歴 3

  • 東北大学　工学研究科　応用物理学専攻

    2014年4月 ～ 2017年3月

  • 東北大学　工学研究科　応用物理学専攻

    2012年4月 ～ 2014年3月

  • 東北大学　工学部　情報知能システム総合学科

    2008年4月 ～ 2012年3月

委員歴 5

  • 応用物理学会東北支部　庶務幹事

    2025年4月 ～ 継続中

  • 日本磁気学会　総務委員

    2022年9月 ～ 継続中

  • 応用物理学会東北支部　会計幹事

    2024年4月 ～ 2025年3月

  • 応用物理学会　代議員

    2016年2月 ～ 2018年1月

  • 応用物理学会東北大学スチューデントチャプター　代表

    2015年4月 ～ 2016年3月

所属学協会 2

  • 日本磁気学会

  • 応用物理学会

研究キーワード 3

  • 磁気センサ

  • 磁性材料

  • スピントロニクス

研究分野 2

  • ナノテク・材料 / 結晶工学 /

  • ナノテク・材料 / 応用物性 /

受賞 10

  1. トーキン財団特別賞

    2025年3月　トーキン科学技術振興財団　高感度型およびワイドレンジ型トンネル磁気抵抗センサの開発

  2. トーキン科学技術賞最優秀賞

    2025年3月　トーキン科学技術振興財団　高感度型およびワイドレンジ型トンネル磁気抵抗センサの開発

  3. 第30回青葉工学研究奨励賞

    2024年11月　青葉工学振興会　薄膜材料およびそれを用いた多層膜構造の開発によるトンネル磁気抵抗センサの高性能化

  4. 第64回原田研究奨励賞

    2024年5月　本多記念会　高感度型およびワイドレンジ型トンネル磁気抵抗センサの開発

  5. 第54回（2023年春季）応用物理学会講演奨励賞

    2023年9月　応用物理学会　TaFeB spacer for soft magnetic composite free layer in CoFeB/MgO/CoFeB-based magnetic tunnel junction

  6. iSIM Young Investigator Award

    2023年5月　International Symposium on Integrated Magnetics (iSIM) 2023　Magnetic tunnel junction using soft magnetic CoFeSiB-based composite free layer for magnetic sensor applications

  7. 応用物理学会優秀論文賞

    2023年3月　応用物理学会　Sub-pT magnetic field detection by tunnel magneto-resistive sensors

  8. 工学研究科長賞

    2017年3月　東北大学工学研究科

  9. 応用物理研究奨励賞

    2017年3月　東北大学工学研究科応用物理学専攻　Magnetic Tunnel Junctions using perpendicularly magnetized synthetic antiferromagnetic reference layer for wide-dynamic-range magnetic sensors

  10. 2014年秋季応用物理学会 第2回英語講演奨励賞

    2015年3月　応用物理学会スピントロニクス研究会　Improvement of Annealing Stability in Magnetic Sensors Based on Magnetic Tunnel Junction by Using CoFeB/CoFeAlB Sensing Bilayer

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論文 27

  1. Tunnel-magnetoresistance sensors with sub-pT detectivity for detecting bio-magnetic fields 招待有り 査読有り

    Takafumi Nakano, Kosuke Fujiwara, Mikihiko Oogane

    Applied Physics Letters　126　(16)　160503-160503　2025年4月21日

    DOI： 10.1063/5.0263879 　

  2. Magnetic anisotropy and damping in epitaxial Fe-Co-Ni binary and ternary alloy thin films 査読有り

    Tomoya Ueno, Takafumi Nakano, Masakiyo Tsunoda, Shogo Yamashita, Takayuki Hojo, Mikihiko Oogane

    Journal of Magnetism and Magnetic Materials　616　172841-172841　2025年1月

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1016/j.jmmm.2025.172841 　

    ISSN：0304-8853

  3. 高感度トンネル磁気抵抗センサ開発の進展 招待有り 査読有り

    大兼幹彦, 中野貴文, 藤原耕輔

    電気学会論文誌A（基礎・材料・共通部門誌）　144　(8)　306-311　2024年8月1日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1541/ieejfms.144.306 　

    ISSN：0385-4205

    eISSN：1347-5533

  4. 生体磁気計測のためのセンサおよび計測技術の最新動向 トンネル磁気抵抗センサを用いた室温生体磁場計測

    藤原 耕輔, 中野 貴文, 福島 隼人, 稲垣 大, 石田 誠, 熊谷 静以, 松崎 斉, 中里 信和, 大兼 幹彦

    日本生体磁気学会誌　37　(1)　80-81　2024年

    出版者・発行元： 日本生体磁気学会

    ISSN：0915-0374

  5. Enhanced sensitivity and thermal tolerance in tunnel magnetoresistance sensor using Ta-doped CoFeSiB soft magnetic layer 査読有り

    Takafumi Nakano, Kosuke Fujiwara, Masakiyo Tsunoda, Seiji Kumagai, Mikihiko Oogane

    Applied Physics Letters　123　(7)　072404-072404　2023年8月17日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1063/5.0162276 　

    ISSN：0003-6951

    eISSN：1077-3118

  6. TaFeB spacer for soft magnetic composite free layer in CoFeB/MgO/CoFeB-based magnetic tunnel junction 査読有り

    Takafumi Nakano, Kosuke Fujiwara, Seiji Kumagai, Yasuo Ando, Mikihiko Oogane

    Applied Physics Letters　122　(7)　072405　2023年2月13日

    DOI： 10.1063/5.0132866 　

  7. Low magnetic damping constant in half-metallic Co2FeAl Heusler alloy thin films grown by molecular beam epitaxy 査読有り

    Takayuki Hojo, Nobuki Tezuka, Takafumi Nakano, Masakiyo Tsunoda, Mikihiko Oogane

    AIP Advances　13　(2)　025204　2023年2月1日

    DOI： 10.1063/9.0000419 　

  8. Tunnel anisotropic magnetoresistance in magnetic tunnel junctions using FeAlSi 査読有り

    S. Akamatsu, T. Nakano, Muftah Al-Mahdawi, W. Yupeng, M. Tsunoda, Y. Ando, M. Oogane

    AIP Advances　13　(2)　025005　2023年2月1日

    DOI： 10.1063/9.0000440 　

  9. Development of Magnetocardiograph without Magnetically Shielded Room Using High-Detectivity TMR Sensors 査読有り

    Koshi Kurashima, Makoto Kataoka, Takafumi Nakano, Kosuke Fujiwara, Seiichi Kato, Takenobu Nakamura, Masaki Yuzawa, Masanori Masuda, Kakeru Ichimura, Shigeki Okatake, Yoshitaka Moriyasu, Kazuhiro Sugiyama, Mikihiko Oogane, Yasuo Ando, Seiji Kumagai, Hitoshi Matsuzaki, Hidenori Mochizuki

    Sensors　23　(2)　646-646　2023年1月6日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/s23020646 　

    eISSN：1424-8220

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    A magnetocardiograph that enables the clear observation of heart magnetic field mappings without magnetically shielded rooms at room temperatures has been successfully manufactured. Compared to widespread electrocardiographs, magnetocardiographs commonly have a higher spatial resolution, which is expected to lead to early diagnoses of ischemic heart disease and high diagnostic accuracy of ventricular arrhythmia, which involves the risk of sudden death. However, as the conventional superconducting quantum interference device (SQUID) magnetocardiographs require large magnetically shielded rooms and huge running costs to cool the SQUID sensors, magnetocardiography is still unfamiliar technology. Here, in order to achieve the heart field detectivity of 1.0 pT without magnetically shielded rooms and enough magnetocardiography accuracy, we aimed to improve the detectivity of tunneling magnetoresistance (TMR) sensors and to decrease the environmental and sensor noises with a mathematical algorithm. The magnetic detectivity of the TMR sensors was confirmed to be 14.1 pTrms on average in the frequency band between 0.2 and 100 Hz in uncooled states, thanks to the original multilayer structure and the innovative pattern of free layers. By constructing a sensor array using 288 TMR sensors and applying the mathematical magnetic shield technology of signal space separation (SSS), we confirmed that SSS reduces the environmental magnetic noise by −73 dB, which overtakes the general triple magnetically shielded rooms. Moreover, applying digital processing that combined the signal average of heart magnetic fields for one minute and the projection operation, we succeeded in reducing the sensor noise by about −23 dB. The heart magnetic field resolution measured on a subject in a laboratory in an office building was 0.99 pTrms and obtained magnetocardiograms and current arrow maps as clear as the SQUID magnetocardiograph does in the QRS and ST segments. Upon utilizing its superior spatial resolution, this magnetocardiograph has the potential to be an important tool for the early diagnosis of ischemic heart disease and the risk management of sudden death triggered by ventricular arrhythmia.

  10. Scalp attached tangential magnetoencephalography using tunnel magneto-resistive sensors 査読有り

    Akitake Kanno, Nobukazu Nakasato, Mikihiko Oogane, Kosuke Fujiwara, Takafumi Nakano, Tadashi Arimoto, Hitoshi Matsuzaki, Yasuo Ando

    Scientific Reports　12　(1)　6106　2022年12月

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1038/s41598-022-10155-6 　

    eISSN：2045-2322

  11. 最新のセンサー系から見た心臓磁場計測技術と脳磁場計測に向けた展望 室温動作TMRセンサーを用いたリアルタイム心磁場および体性感覚誘発脳磁場の計測 査読有り

    藤原 耕輔, 菅野 彰剛, 中野 貴文, 熊谷 静似, 松崎 斉, 有本 直, 大兼 幹彦, 中里 信和, 安藤 康夫

    日本生体磁気学会誌　35　(1)　76-77　2022年

    出版者・発行元： 日本生体磁気学会

    ISSN：0915-0374

  12. Sub-pT magnetic field detection by tunnel magneto-resistive sensors 査読有り

    Mikihiko Oogane, Kosuke Fujiwara, Akitake Kanno, Takafumi Nakano, Hiroshi Wagatsuma, Tadashi Arimoto, Shigemi Mizukami, Seiji Kumagai, Hitoshi Matsuzaki, Nobukazu Nakasato, Yasuo Ando

    APPLIED PHYSICS EXPRESS　14　(12)　123002　2021年12月

    DOI： 10.35848/1882-0786/ac3809 　

    ISSN：1882-0778

    eISSN：1882-0786

  13. 室温生体磁気計測の進歩:SQUIDを超えて TMRセンサの原理と心磁図計測 査読有り

    大兼 幹彦, 菅野 彰剛, 藤原 耕輔, 中野 貴文, 熊谷 静似, 松崎 斉, 中里 信和, 安藤 康夫

    臨床神経生理学　49　(5)　299-299　2021年10月

    出版者・発行元： (一社)日本臨床神経生理学会

    ISSN：1345-7101

    eISSN：2188-031X

  14. Fabrication of polycrystalline Weyl antiferromagnetic Mn3Sn thin films on various seed layers 査読有り

    Takafumi Nakano, Tomoya Higo, Ayuko Kobayashi, Shinji Miwa, Satoru Nakatsuji, Kay Yakushiji

    Physical Review Materials　5　(5)　054402　2021年5月7日

    出版者・発行元： American Physical Society (APS)

    DOI： 10.1103/physrevmaterials.5.054402 　

    ISSN：2475-9953

    eISSN：2475-9953

  15. Spin–orbit torque switching of the antiferromagnetic state in polycrystalline Mn3Sn/Cu/heavy metal heterostructures 査読有り

    Hanshen Tsai, Tomoya Higo, Kouta Kondou, Ayuko Kobayashi, Takafumi Nakano, Kay Yakushiji, Shinji Miwa, Yoshichika Otani, Satoru Nakatsuji

    AIP Advances　11　(4)　045110-045110　2021年4月1日

    DOI： 10.1063/9.0000229 　

    eISSN：2158-3226

  16. Coherent Transfer of Spin Angular Momentum by Evanescent Spin Waves within Antiferromagnetic NiO 査読有り

    Maciej Dąbrowski, Takafumi Nakano, David M. Burn, Andreas Frisk, David G. Newman, Christoph Klewe, Qian Li, Mengmeng Yang, Padraic Shafer, Elke Arenholz, Thorsten Hesjedal, Gerrit van der Laan, Zi Q. Qiu, Robert J. Hicken

    Physical Review Letters　124　(21)　2020年5月26日

    出版者・発行元： American Physical Society (APS)

    DOI： 10.1103/physrevlett.124.217201 　

    ISSN：0031-9007

    eISSN：1079-7114

  17. Electrical manipulation of a topological antiferromagnetic state 査読有り

    Hanshen Tsai, Tomoya Higo, Kouta Kondou, Takuya Nomoto, Akito Sakai, Ayuko Kobayashi, Takafumi Nakano, Kay Yakushiji, Ryotaro Arita, Shinji Miwa, Yoshichika Otani, Satoru Nakatsuji

    Nature　580　(7805)　608-613　2020年4月

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41586-020-2211-2 　

    ISSN：0028-0836

    eISSN：1476-4687

  18. Fully epitaxial magnetic tunnel junction on a silicon wafer 査読有り

    Kay Yakushiji, Atsushi Sugihara, Takafumi Nakano, Shinji Yuasa

    Applied Physics Letters　115　(20)　202403　2019年11月

    DOI： 10.1063/1.5116055 　

    ISSN：0003-6951

    eISSN：1077-3118

  19. Annealing Effect on Interlayer Exchange Coupling in Perpendicularly Magnetized Synthetic Antiferromagnetic Structure Based on Co/Pd Multilayers with Ultrathin Ru Spacer 査読有り

    T. Nakano, M. Oogane, Y. Ando

    Japanese Journal of Applied Physics　57　(7)　073001　2018年6月

    DOI： 10.7567/JJAP.57.073001 　

    ISSN：1347-4065 0021-4922

  20. Magnetic-sensor performance evaluated from magneto-conductance curve in magnetic tunnel junctions using in-plane or perpendicularly magnetized synthetic antiferromagnetic reference layers 査読有り

    T. Nakano, M. Oogane, T. Furuichi, Y. Ando

    AIP Advances　8　(4)　045011　2018年4月1日

    出版者・発行元： American Institute of Physics Inc.

    DOI： 10.1063/1.5027768 　

    ISSN：2158-3226

  21. Noise suppression and sensitivity manipulation of magnetic tunnel junction sensors with soft magnetic Co70.5Fe4.5Si15B10 layer 査読有り

    L. Huang, Z. H. Yuan, B. S. Tao, C. H. Wan, P. Guo, Q. T. Zhang, L. Yin, J. F. Feng, T. Nakano, H. Naganuma, H. F. Liu, Y. Yan, X. F. Han

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　122　(11)　113903　2017年9月

    DOI： 10.1063/1.4990478 　

    ISSN：0021-8979

    eISSN：1089-7550

  22. CoFeAlB alloy with low damping and low magnetization as a candidate for spin transfer torque switching 査読有り

    A. Conca, T. Nakano, T. Meyer, Y. Ando, B. Hillebrands

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　122　(7)　073902　2017年8月

    DOI： 10.1063/1.4998813 　

    ISSN：0021-8979

    eISSN：1089-7550

  23. Magnetic tunnel junctions using perpendicularly magnetized synthetic antiferromagnetic reference layer for wide-dynamic-range magnetic sensors 査読有り

    T. Nakano, M. Oogane, T. Furuichi, Y. Ando

    APPLIED PHYSICS LETTERS　110　(1)　012401　2017年1月

    DOI： 10.1063/1.4973462 　

    ISSN：0003-6951

    eISSN：1077-3118

  24. Magnetic Tunnel Junctions With [Co/Pd]-Based Reference Layer and CoFeB Sensing Layer for Magnetic Sensor 査読有り

    Takafumi Nakano, Mikihiko Oogane, Takamoto Furuichi, Kenichi Ao, Hiroshi Naganuma, Yasuo Ando

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS　52　(7)　4001304　2016年7月

    DOI： 10.1109/TMAG.2016.2518188 　

    ISSN：0018-9464

    eISSN：1941-0069

  25. Low frequency noise in magnetic tunneling junctions with Co40Fe40B20/Co70.5Fe4.5Si15B10 composite free layer 査読有り

    Z. H. Yuan, J. F. Feng, Peng Guo, C. H. Wan, H. X. Wei, S. S. Ali, X. F. Han, T. Nakano, H. Naganuma, Y. Ando

    JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS　398　215-219　2016年1月

    DOI： 10.1016/j.jmmm.2015.09.026 　

    ISSN：0304-8853

    eISSN：1873-4766

  26. Systematic Investigation on Correlation Between Sensitivity and Nonlinearity in Magnetic Tunnel Junction for Magnetic Sensor 査読有り

    Takafumi Nakano, Mikihiko Oogane, Hiroshi Naganuma, Yasuo Ando

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS　51　(11)　4005104　2015年11月

    DOI： 10.1109/TMAG.2015.2448723 　

    ISSN：0018-9464

    eISSN：1941-0069

  27. Double-pinned magnetic tunnel junction sensors with spin-valve-like sensing layers 査読有り

    Z. H. Yuan, L. Huang, J. F. Feng, Z. C. Wen, D. L. Li, X. F. Han, Takafumi Nakano, T. Yu, Hiroshi Naganuma

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　118　(5)　053904　2015年8月

    DOI： 10.1063/1.4927840 　

    ISSN：0021-8979

    eISSN：1089-7550

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MISC 1

  1. 高感度・高信頼性TMR磁気センサの開発 招待有り 査読有り

    大兼 幹彦, 中野 貴文

    まぐね　14　(5)　260-267　2019年10月

書籍等出版物 2

  1. スピントロニクスハンドブック : 基礎から応用まで

    スピントロニクスハンドブック編集委員会, 佐橋, 政司, 湯浅, 新治, 遠藤, 哲郎

    エヌ・ティー・エス　2023年5月

    ISBN: 9784860438425

  2. スピントロニクスハンドブック : 基礎から応用まで

    スピントロニクスハンドブック編集委員会, 佐橋, 政司, 湯浅, 新治, 遠藤, 哲郎

    エヌ・ティー・エス　2023年5月

    ISBN: 9784860438425

講演・口頭発表等 82

  1. High-sensitivity and hysteresis-free tunnel magneto-resistive sensor with magnetic vortex structure

    Seiya Takano, Takafumi Nakano, Mikihiko Oogane

    2025年第72回応用物理学会春季学術講演会　2025年3月14日

  2. 垂直磁化CoFeB自由層の界面制御によるトンネル磁気抵抗センサの高性能化

    平間 竜之介, 中野 貴文, 窪田 崇秀, 大兼 幹彦

    応用物理学会東北支部第79回学術講演会　2024年12月5日

  3. 非晶質Co–Zr–Ta合金薄膜における軟磁気特性の組成依存性

    流田 知樹, 中野 貴文, 大兼 幹彦

    応用物理学会東北支部第79回学術講演会　2024年12月5日

  4. CoFeSiBをフリー層材料に使用した磁気渦構造型トンネル磁気抵抗センサの高感度化

    高野 星哉, 中野 貴文, 大兼 幹彦

    応用物理学会東北支部第79回学術講演会　2024年12月5日

  5. トンネル磁気抵抗センサに向けたNiFeB強磁性電極の開発

    高木 壮馬, 中野 貴文, 大兼 幹彦

    応用物理学会東北支部第79回学術講演会　2024年12月5日

  6. Ni-Coエピタキシャル合金薄膜のX線磁気円二色性測定

    上野 智也, 中野 貴文, 角田 匡清, 大兼 幹彦

    応用物理学会東北支部第79回学術講演会　2024年12月5日

  7. FeCoNi系エピタキシャル合金薄膜における結晶磁気異方性定数K1の組成依存性

    上野智也, 中野貴文, 角田匡清, 大兼幹彦

    第43回電子材料シンポジウム　2024年10月3日

  8. FeCoNi系単結晶薄膜における結晶磁気異方性定数K1の組成依存性

    上野 智也, 中野 貴文, 角田 匡清, 大兼 幹彦

    第48回日本磁気学会学術講演会　2024年9月27日

  9. 磁性膜のMEMS応用に向けたTMRセンサによる磁気振動計測

    伊藤 淳, 中野貴文, 大兼幹彦

    第48回日本磁気学会学術講演会　2024年9月24日

  10. Co-Fe-Ni合金薄膜の低保磁力化

    梅津 桃太郎, 岡田 幸喜, 松浦 昌志, 手束 展規, 中野 貴文, 大兼 幹彦

    日本金属学会2024年秋期講演大会　2024年9月18日

  11. Highly sensitive tunnel magneto-resistive sensor with magnetic vortex structure

    Seiya Takano, Muftah Al-Mahdawi, Takafumi Nakano, Mikihiko Oogane

    25th International Colloquium on Magnetic Films and Surfaces (ICMFS2024)　2024年7月11日

  12. Enhanced sensitivity and thermal tolerance in tunnel magnetoresistance sensor using Ta-doped CoFeSiB soft magnetic layer

    T. Nakano, K. Fujiwara, M. Tsunoda, S. Kumagai, M. Oogane

    International Conference on Magnetism 2024　2024年7月5日

  13. Tunnel magnetoresistance sensor using Ta-doped CoFeSiB soft magnetic layer

    T. Nakano, K. Fujiwara, M. Tsunoda, S. Kumagai, M. Oogane

    2024年第71回応用物理学会春季学術講演会　2024年3月25日

  14. MgAl2O4絶縁層を用いたトンネル磁気抵抗素子の1/fノイズ

    新居 慎太郎, 中野 貴文, 大兼 幹彦

    2023年応用物理学会東北支部第78回学術講演会　2023年12月7日

  15. Ta-doped CoFeSiB soft magnetic layer for tunnel magnetoresistance sensor

    T. Nakano, K. Fujiwara, M. Tsunoda, S. Kumagai, M. Oogane

    The 7th Symposium for the Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics　2023年11月28日

  16. 多様な測定用途に向けたトンネル磁気抵抗センサの開発 招待有り

    中野貴文

    FIoTコンソーシアム令和5年度第1回次世代センサ基盤技術分科会　2023年10月5日

  17. ⽣体磁気計測⽤スピントロニクスセンサの開発 招待有り

    中野貴文

    日本磁気学会第88回スピントロニクス専⾨研究会　2023年10月4日

  18. Investigation on shape of free layers to improve sensitivity in magnetic-vortex-type TMR sensors

    Seiya Takano, Takafumi Nakano, Muftah Al-Mahdawi, Mikihiko Oogane

    第84回応用物理学会秋季学術講演会　2023年9月21日

  19. CoFeSiB 軟磁性層を用いたトンネル磁気抵抗センサ 招待有り

    中野 貴文, 藤原 耕輔, 熊谷 静似, 安藤 康夫, 大兼 幹彦

    第84回応用物理学会秋季学術講演会　2023年9月21日

  20. Magnetic tunnel junction designed for highly-sensitive magnetic sensor applications 招待有り

    T. Nakano, K. Fujiwara, S. Kumagai, Y. Ando, M. Oogane

    Spintronics XVI, SPIE Optics + Photonics　2023年8月22日

  21. CoFeB/MgO/CoFeB-based magnetic tunnel junction using soft magnetic composite free layer with TaFeB spacer

    Takafumi Nakano, Kosuke Fujiwara, Seiji Kumagai, Yasuo Ando, Mikihiko Oogane

    Intermag 2023　2023年5月18日

  22. Magnetic tunnel junction using soft magnetic CoFeSiB-based composite free layer for magnetic sensor applications 招待有り

    T. Nakano, K. Fujiwara, S. Kumagai, Y. Ando, M. Oogane

    The First International Symposium on Integrated Magnetics 2023　2023年5月14日

  23. TaFeB spacer for soft magnetic composite free layer in CoFeB/MgO/CoFeB-based magnetic tunnel junction

    中野貴文, 藤原耕輔, 熊谷静似, 安藤康夫, 大兼幹彦

    第70回応用物理学会春季学術講演会　2023年3月16日

  24. TMRセンサによる生体磁場計測の進展 招待有り

    大兼 幹彦, 藤原 耕輔, 菅野 彰剛, 中野 貴文, 我妻 宏, 有本 直, 水上 成美, 熊谷 静似, 松﨑 斉, 中里 信和, 安藤 康夫

    第70回応用物理学会春季学術講演会　2023年3月18日

  25. トンネル磁気抵抗センサによるサブピコテスラ磁界検出 招待有り

    大兼 幹彦, 藤原 耕輔, 菅野 彰剛, 中野 貴文, 我妻 宏, 有本 直, 水上 成美, 熊谷 静似, 松﨑 斉, 中里 信和, 安藤 康夫

    第70回応用物理学会春季学術講演会　2023年3月17日

  26. ワイドレンジ車載用電流計の開発 招待有り

    中野貴文

    アモルファス・ナノ材料と応用 第147委員会 第151回研究会　2023年1月17日

  27. MgO/Fe/X(X = MgO, Ag, Pd)多層膜における二次の界面磁気異方性

    豊嵜達彦, 中野貴文, 大兼幹彦

    応用物理学会東北支部第77回学術講演会　2022年12月2日

  28. Systematic investigation of FeAlSi epitaxial films with excellent soft magnetic property

    S. Akamatsu, T. Nakano, M. Tsunoda, Y. Ando, M. Oogane

    The 67th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials　2022年11月

  29. Investigation of electronic structure of FeAlSi epitaxial films with soft magnetic property for MTJ based-sensor applications

    S. Akamatsu, T. Nakano, M. Al-Mahdawi, M. Tsunoda, Y. Ando

    The 67th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials　2022年11月

  30. Damping constant of Co2FeAl thin film deposited by molecular beam epitaxy and tunnel magnetoresistance effect using them

    T. Hojo, N. Tezuka, T. Nakano, M. Tsunoda, M. Oogane

    The 67th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials　2022年11月

  31. Investigation of Spin Gapless Semiconductor CoFeMnSi Thin Films on MgO Substrate

    J. Wang, T. Nakano, M. Tsunoda, M. Oogane

    The 67th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials　2022年11月

  32. Characteristic Investigation of Spin Gapless Semiconductor CoFeMnSi Thin Films for Spin Injection

    Juncheng Wang, Mikihiko Oogane, Masakiyo Tsunoda, Takafumi Nakano

    第83回応用物理学会秋季学術講演会　2022年9月21日

  33. TMR properties in MTJs with epitaxial FeAlSi free layer

    Shoma Akamatsu, Takafumi Nakano, Masakiyo Tsunoda, Yasuo Ando, Mikihiko Oogane

    第83回応用物理学会秋季学術講演会　2022年9月20日

  34. MBE法によるCo2FeAlホイスラー合金電極 強磁性トンネル接合の作製

    北條 峻之, 手束 展規, 中野 貴文, 角田 匡清, 大兼 幹彦

    第46回日本磁気学会学術講演会　2022年9月8日

  35. 組成および原子規則度制御による軟磁性FeAlSi薄膜の実現

    赤松 昇馬, 中野 貴文, 角田 匡清, 安藤 康夫, 大兼 幹彦

    第46回日本磁気学会学術講演会　2022年9月8日

  36. Electrical manipulation of an antiferromagnetic Weyl metal 招待有り

    T. Higo, H. Tsai, K. Kondou, T. Nomoto, A. Sakai, A. Kobayashi, T. Nakano, M. Shiga, S. Sakamoto, X. Chen, D. Hamane, K. Yakushiji, R. Arita, S. Miwa, Y. Otani, S. Nakatsuji

    24th International Colloquium on Magnetic Films and Surfaces　2022年7月

  37. 室温動作TMRセンサーを用いたリアルタイム心磁場および 体性感覚誘発脳磁場の計測 招待有り

    藤原 耕輔, 菅野彰剛, 中野 貴文, 熊谷 静似, 松﨑 斉, 有本 直, 大兼 幹彦, 中里 信和, 安藤 康夫

    第37回日本生体磁気学会大会　2022年6月15日

  38. 蓄電池マネジメント用TMRセンサ 招待有り

    中野 貴文

    第69回応用物理学会春季学術講演会　2022年3月25日

  39. 室温生体磁気計測の進歩：SQUIDを超えて 招待有り

    大兼 幹彦, 菅野 彰剛, 藤原 耕輔, 中野 貴文, 熊谷 静似, 松崎 斉, 中里 信和, 安藤 康夫

    第51回日本臨床神経生理学会学術大会　2021年12月16日

  40. 大電流を高精度に測定可能なTMR磁気センサの開発 招待有り

    中野 貴文

    日本磁気学会第230回研究会　2020年12月22日

  41. Electrical manipulation of an anomalous Hall effect in the Weyl antiferromagnet Mn3Sn

    Tomoya Higo, Hanshen Tsai, Kouta Kondou, Takuya Nomoto, Akito Sakai, Ayuko Kobayashi, Takafumi Nakano, Kay Yakushiji, Ryotaro Arita, Shinji Miwa, Yoshichika Otani, Satoru Nakatsuji

    2020年第81回応用物理学会秋季学術講演会　2020年9月10日

  42. Observation of AC spin current propagation through epitaxial NiO layers 国際会議

    M. Dabrowski, T. Nakano, D. Newman, D. Burn, A. Frisk, Q. Li, M. Yang, C. Klewe, P. Shafer, E. Arenholz, Z. Qiu, G. van, der Laan, R. Hicken

    Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM2019)　2019年11月6日

  43. Fully epitaxial magnetic tunnel junction with a spinel-type Mg-Al-O barrier on an 8” silicon wafer 国際会議

    K. Yakushiji, T. Nakano, A. Fukushima, A. Sugihara, S. Yuasa

    Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM2019)　2019年11月6日

  44. Epitaxial magnetic tunnel junction with Co2MnGa Heusler alloy electrode on a large-sized Si wafer 国際会議

    T. Nakano, S. Miwa, T. Higo, A. Fukushima, S. Yuasa, S. Nakatsuji, K. Yakushiji

    Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM2019)　2019年11月6日

  45. ワイル反強磁性体Mn3Sn薄膜の室温成膜と平坦化

    薬師寺 啓, 中野 貴文, 肥後 友也, 小林 鮎子, 三輪 真嗣, 中辻 知

    2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会　2019年9月19日

  46. 大径Siウエハ上への単結晶Co2MnGaフルホイスラー合金薄膜の成膜開発

    中野 貴文, 三輪 真嗣, 肥後 友也, 福島 章雄, 湯浅 新治, 中辻 知, 薬師寺 啓

    2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会　2019年9月18日

  47. 軟X線放射光を用いた強磁性体/反強磁性体ヘテロ接合の強磁性共鳴測定 招待有り

    中野 貴文

    日本物理学会 2019年秋季大会　2019年9月11日

  48. 大径ウェーハ上へのフルエピタキシャルMTJ成長技術開発

    中野 貴文, 薬師寺 啓, 杉原 敦, 湯浅 新治

    ImPACT公開総括成果報告会　2019年3月4日

  49. Magnetic Sensors for Automobiles

    T. Furuichi, M. Yoshimura, R. Abe, M. Makita, M. Oogane, T. Nakano, T. Ogasawara, M. Tsunoda, Y. Ando

    The 42nd Annual Conference on Magnetics in Japan　2018年9月13日

  50. Time-resolved X-ray detected ferromagnetic resonance measurements of a CoFe/NiO/Fe/NiFe multilayer structure 国際会議

    T. Nakano, M. Dabrowski, Q. Li, M. Yang, C. Klewe, D. Burn, P. Shafer, Z. Q. Qiu, G. van der Laan, E. Arenholz, R. J. Hicken

    Workshop on Emerging Applications of Spin Transfer Torque　2018年6月28日

  51. Time-resolved X-ray detected ferromagnetic resonance measurements of a CoFe/NiO/Fe/NiFe multilayer structure 国際会議

    T. Nakano, M. Dabrowski, Q. Li, M. Yang, C. Klewe, D. Burn, P. Shafer, Z. Q. Qiu, G. van der Laan, E. Arenholz, R. J. Hicken

    IEEE International Conference on Microwave Magnetics (ICMM 2018)　2018年6月25日

  52. Time-resolved x-ray detected ferromagnetic resonance measurements in a CoFe/NiO/Fe/NiFe multilayer structure

    T. Nakano, M. Dabrowski, Q. Li, M. Yang, C. Klewe, D. Burn, P. Shafer, Z. Q. Qiu, G. van der Laan, E. Arenholz, R. J. Hicken

    Magnetism 2018　2018年4月9日

  53. Time-resolved x-ray detected ferromagnetic resonance measurements in a CoFe/NiO/Fe/NiFe multilayer structure

    T. Nakano, M. Dabrowski, Q. Li, C. Klewe, D. Burn, P. Shafer, Z. Q. Qiu, G. van der Laan, E. Arenholz, R. J. Hicken

    The 65th JSAP Spring Meeting　2018年3月17日

  54. Magneti tunnel junction using perpendicularly magnetized synthetic antiferromagnetic structure for wide-dynamic-range magnetic sensors 国際会議

    T. Nakano, M. Oogane, T. Furuichi, Y. Ando

    York-Tohoku-Kaiserslautern Research Symposium on “New-Concept Spintronics Devices”　2017年6月21日

  55. Magnetic tunnel junctions using perpendicularly magnetized synthetic antiferromagnetic reference layer for wide-dynamic-range magnetic sensor 国際会議 招待有り

    T. Nakano, M. Oogane, T. Furuichi, Y. Ando

    International Conference on Small Science (ICSS 2017)　2017年5月10日

  56. Wide-dynamic-range magnetic sensor based on magnetic tunnel junctions using perpendicularly magnetized synthetic antiferromagnetic reference layer 国際会議

    T. Nakano, M. Oogane, T. Furuichi, Y. Ando

    IEEE International Magnetics Conference (Intermag 2017)　2017年4月25日

  57. Magnetic tunnel junctions using perpendicularly magnetized synthetic antiferromagnetic reference layer for wide-dynamic-range magnetic sensors

    T. Nakano, M. Oogane, T. Furuichi, Y. Ando

    The 64th JSAP Spring Meeting　2017年3月14日

  58. Comparative study of CoFeAlB and CoFeB FMR properties for spin torque devices 国際会議 招待有り

    A. Conca, T. Meyer, T. Nakano, Y. Ando, B. Hillebrands

    4th Workshop of the Core-to-Core Project Tohoku-York-Kaiserslautern　2016年11月20日

  59. MTJを用いた車載用磁気センサの開発

    中野 貴文

    第3回MTJ懇話会　2016年7月21日

  60. Wide-dynamic-range magnetic sensor based on magnetic tunnel junction with perpendicularly magnetized [Co/Pd]-based reference layer 国際会議

    T. Nakano, M. Oogane, T. Furuichi, K. Ao, Y. Ando

    3rd Workshop of the Core-to-Core Project Tohoku-York-Kaiserslautern, Kaiserslautern　2016年6月22日

  61. 垂直磁化膜を有する強磁性トンネル接合を用いた次世代磁気センサの開発 招待有り

    中野 貴文, 大兼 幹彦, 矢野 敏史, 古市 喬干, 青 建一, 永沼 博, 安藤 康夫

    日本磁気学会第58回スピンエレクトロニクス専門研究会・第3回超高感度マイクロ磁気センサ専門研究会　2016年3月29日

  62. Wide-dynamic-range magnetic sensor based on magnetic tunnel junction with perpendicularly magnetized [Co/Pd]-based reference layer

    T. Nakano, M. Oogane, T. Furuichi, K. Ao, Y. Ando

    The 63rd JSAP Spring Meeting　2016年3月20日

  63. 垂直磁化膜を有する強磁性トンネル接合を用いた次世代磁気センサの開発

    中野 貴文, 大兼 幹彦, 古市 喬干, 青 建一, 永沼 博, 安藤 康夫

    高周波スピントロニクス研究会　2016年2月22日

  64. Magnetic sensor based on magnetic tunnel junctions with in-plane magnetized CoFeB sensing layer and out-of-plane magnetized [Co/Pd]-based reference layer 国際会議

    T. Nakano, M. Oogane, H. Naganuma, T. Furuichi, K. Ao, Y. Ando

    13th Joint MMM-Intermag Conference　2016年1月12日

  65. [Co/Pd]多層膜を用いた強磁性トンネル接合における磁気抵抗特性の熱処理温度依存性

    中野 貴文, 大兼 幹彦, 古市 喬干, 青 建一, 永沼 博, 安藤 康夫

    応用物理学会東北支部第70回学術講演会　2015年12月3日

  66. Effect of Co/Ta insertion layer in magnetic tunnel junctions with [Co/Pd]-based reference layer for magnetic sensor 国際会議

    T. Nakano, M. Oogane, T. Furuichi, K. Ao, H. Naganuma, Y. Ando

    13th RIEC International Workshop on Spintronics　2015年11月19日

  67. ピン層からの漏れ磁場が磁気センサ型強磁性トンネル接合のリニアリティに与える影響

    中野 貴文, 大兼 幹彦, 矢野 敏史, 青 建一, 永沼 博, 安藤 康夫

    第39回日本磁気学会学術講演会　2015年9月10日

  68. Temperature Dependence of Low Frequency Noise in Magnetic Tunneling Junctions with Co40Fe40B20/Co70.5Fe4.5Si15B10 Composed Free Layer 国際会議

    Z. Yuan, J. Feng, P. Guo, T. Nakano, S. Ali, X. Han, H. Naganuma, Y. Ando

    IEEE International Magnetics Conference (Intermag 2015)　2015年5月15日

  69. Systematic Investigation on Correlation Between Sensitivity and Nonlinearity in Magnetic Tunnel Junction for Magnetic Sensor 国際会議

    T. Nakano, M. Oogane, H. Naganuma, Y. Ando

    IEEE International Magnetics Conference (Intermag 2015)　2015年5月12日

  70. Magnetic tunnel junction with perpendicularly magnetized sensing layer for magnetic sensor with small nonlinearity and large sensing range

    T. Nakano, M. Oogane, H. Naganuma, T. Yano, K. Ao, Y. Ando

    The 62nd JSAP Spring Meeting　2015年3月11日

  71. Al-Doping Effect on Annealing Stability in MgO-Based Magnetic Tunnel Junctions for Magnetic Sensor with Perpendicularly Magnetized CoFeB Sensing Layer 国際会議

    T. Nakano, M. Oogane, H. Naganuma, T. Yano, K. Ao, Y. Ando

    59th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials　2014年11月5日

  72. High Sensitivity Magnetic Tunnel Junction Sensors with Double Pinned Synthetic Antiferro-coupled Layers 国際会議

    Z. Yuan, L. Huang, J. Feng, X. Han, T. Nakano, T. Yu, H. Naganuma

    59th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials　2014年11月4日

  73. Improvement of Annealing Stability in Magnetic Sensors Based on Magnetic Tunnel Junction by Using CoFeB/CoFeAlB Sensing Bilayer 国際会議

    T. Nakano, M. Oogane, H. Naganuma, Y. Ando

    The 13th Spintronics Seminar & Workshop for Young Scientist　2014年10月27日

  74. Improvement of Annealing Stability in Magnetic Sensors Based on Magnetic Tunnel Junction by Using CoFeB/CoFeAlB Sensing Bilayer

    T. Nakano, M. Oogane, H. Naganuma, T. Yano, K. Ao, Y. Ando

    The 75th JSAP Autumn Meeting　2014年9月19日

  75. Magnetic Sensors Based on MgO-Magnetic Tunnel Junctions with Perpendicularly Magnetized CoFeB Sensing Layers 国際会議

    T. Nakano, M. Oogane, H. Naganuma, T. Yano, K. Ao, Y. Ando

    2014 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2014)　2014年9月9日

  76. Magnetic Sensor Properties with Various CoFeB Sensing Layer Thicknesses and Annealing Temperatures in MgO-Based Magnetic Tunnel Junctions 国際会議

    T. Nakano, M. Oogane, H. Naganuma, Y. Ando

    12th RIEC International Workshop on Spintronics　2014年6月26日

  77. Magnetic sensors based on MgO-magnetic tunnel junctions with perpendicular magnetized CoFeB sensing layer

    T. Nakano, M. Oogane, H. Naganuma, T. Yano, K. Ao, Y. Ando

    The 61st JSAP Spring Meeting　2014年3月20日

  78. 長時間熱処理による強磁性トンネル接合の伝導特性変動

    中野 貴文, 大兼 幹彦, 永沼 博, 矢野 敏史, 青 建一, 安藤 康夫

    応用物理学会東北支部第68回学術講演会　2013年12月6日

  79. Change of transport property in magnetic tunnel junctions with different capping layers

    T. Nakano, M. Oogane, H. Naganuma, T. Yano, K. Ao, Y. Ando

    The 74th JSAP Autumn Meeting　2013年9月19日

  80. Change of conductive properties in magnetic tunnel junctions due to high temperature annealing 国際会議

    T. Nakano, M. Oogane, H. Naganuma, Y. Ando

    Annual Meeting of ASPIMATT (Advanced spintronic materials and transport phenomena) JST-DFG Research Unit　2013年7月4日

  81. 強磁性トンネル接合における伝導特性の熱処理時間依存性

    中野 貴文, 大兼 幹彦, 永沼 博, 矢野 敏史, 古市 喬干, 安藤 康夫

    応用物理学会東北支部第67回学術講演会　2012年12月7日

  82. 過酷使用環境下におけるMTJの伝導特性変動

    中野 貴文, 大兼 幹彦, 永沼 博, 矢野 敏史, 古市 喬干, 安藤 康夫

    第73回応用物理学会秋季学術講演会　2012年9月13日

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産業財産権 10

  1. 磁気センサ

    古市 喬干, 青 建一, 安藤 康夫, 大兼 幹彦, 中野 貴文

    特許第6702034号

    産業財産権の種類: 特許権

  2. 磁気抵抗素子

    矢野 敏史, 青 建一, 安藤 康夫, 大兼 幹彦, 中野 貴文

    特許第6331862号

    産業財産権の種類: 特許権

  3. 磁気センサ

    矢野 敏史, 青 建一, 古市 喬干, 安藤 康夫, 大兼 幹彦, 中野 貴文

    特許第6225748号

    産業財産権の種類: 特許権

  4. 磁気抵抗素子およびそれを用いた磁気センサ

    矢野 敏史, 青 建一, 安藤 康夫, 大兼 幹彦, 中野 貴文

    特許第6225835号

    産業財産権の種類: 特許権

  5. 磁気センサおよびその製造方法

    古市 喬干, 青 建一, 阿部 竜一郎, 安藤 康夫, 大兼 幹彦, 中野 貴文

    産業財産権の種類: 特許権

  6. 磁気抵抗素子、磁気検出装置、及び磁気抵抗素子の製造方法

    古市 喬干, 青 建一, 安藤 康夫, 大兼 幹彦, 中野 貴文

    産業財産権の種類: 特許権

  7. 磁気センサ

    古市 喬干, 青 建一, 安藤 康夫, 大兼 幹彦, 中野 貴文

    産業財産権の種類: 特許権

  8. 磁気抵抗素子

    矢野 敏史, 青 建一, 安藤 康夫, 大兼 幹彦, 中野 貴文

    産業財産権の種類: 特許権

  9. 磁気センサ

    矢野 敏史, 青 建一, 古市 喬干, 安藤 康夫, 大兼 幹彦, 中野 貴文

    産業財産権の種類: 特許権

  10. 磁気抵抗素子およびそれを用いた磁気センサ

    矢野 敏史, 青 建一, 安藤 康夫, 大兼 幹彦, 中野 貴文

    産業財産権の種類: 特許権

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共同研究・競争的資金等の研究課題 5

  1. 磁気渦構造における共鳴現象を利用したトンネル磁気抵抗センサの開発

    提供機関：Center for Science and Innovation in Spintronics, Tohoku University

    制度名：Cooperative Research Project via Cross Appointment with Overseas Researcher

    研究機関：Tohoku University

    2024年8月 ～ 2025年3月

  2. 耐熱性と軟磁性を両立する磁気トンネル接合を用いた脳磁場センシング素子の開発

    提供機関：Toyota Physical and Chemical Research Institute

    制度名：Toyota Riken Scholar

    研究機関：Tohoku University

    2023年4月 ～ 2024年3月

  3. ワイル磁性体の元素置換エンジニアリングで創出する次世代ホールセンサ

    中野 貴文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究機関：Tohoku University

    2021年4月 ～ 2023年3月

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    令和3年度は主に，スパッタリング法を用いて，ワイル磁性体の候補材料である，Ti系ホイスラー合金およびMn系ホイスラー合金の薄膜作製に取り組んだ． Ti系ホイスラー合金については，格子整合性の観点から，その基板としてGd3Ga5O12（GGG）単結晶を選択した．はじめに，GGG基板自体の平坦性を確保するために，基板加熱条件の最適化をおこなった．その結果，900℃で大気中熱処理をおこなうことで，明瞭なステップ・テラス構造を有する原子層レベルで平坦な表面（平均粗さ0.1 nm程度）を得ることに成功した．つづいて，そのGGG基板上に，Ti系ホイスラー合金のバッファ層として利用する，Mg2Ge薄膜を作製した．基板加熱条件を系統的に変えて成膜をおこなったが，これまでのところ，単結晶薄膜の作製には成功しておらず，引き続き成膜条件の最適化が必要である．また，本研究で扱うTi系ホイスラー合金にはTi2MnAlを選択し，作製した薄膜の組成分析の結果から，おおよそ狙い通りの組成が得られていることを確認した． Mn系ホイスラー合金については，単結晶MgO基板上に，Mn2TiAlの薄膜作製をおこなった．はじめに，各材料の薄膜の組成分析をおこない，おおよそ狙い通りの組成が得られていることを確認した．つづいて，単結晶のMn2TiAl薄膜を作製するために，その基板加熱条件の最適化に取り組んだ．300℃から700℃まで基板加熱温度を変えて成膜をおこなったが，これまでのところ，単結晶薄膜の作製には成功しておらず，引き続き成膜条件の最適化が必要である．また，作製した薄膜の磁気特性も評価したが，有限な磁化は観測されておらず，Mn2TiAlの規則構造は得られていないと考えられる．

  4. 反強磁性体/強磁性体ヘテロ接合におけるスピンダイナミクスの測定とその制御 競争的資金

    中野貴文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：JSPS Overseas Research Fellowship

    2017年4月 ～ 2018年9月

  5. 垂直磁化膜を有する強磁性トンネル接合を用いた次世代磁気センサの開発 競争的資金

    中野貴文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：JSPS Research Fellowships for Young Scientists

    2016年4月 ～ 2017年3月