研究テーマ | Research theme

ウェットプロセスを用いた硬・軟磁性厚膜の創製

Fabrication of magnetic thick-films using wet processes

研究者 | Researcher

柳井 武志

Yanai Takeshi
総合生産科学域
工学研究科
准教授

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研究概要 | Research summary

量産性に優れるウェットプロセス(電解めっき法や無電解めっき法)を用いて,数~数十ミクロンの厚み有する硬・軟磁性材料を短時間で作製する技術の開発,磁気特性改善,ならびにその応用に関して研究を進めています。成膜速度は遅くても10 µm/h以上であり,ミクロンオーダーの厚みが所望される領域(MHz帯の磁性部品,GHz帯の低損失導体など)をターゲットに研究を進めています。

We fabricate hard and soft magnetic thick-films (1 – 100 µm) with good magnetic properties in a short time using wet processes, such as electroplating method and electroless plating one. Our processes have excellent mass productivity due to their high deposition rates ( > 10 µm). Application targets of the thick-films are magnetic devices and conductors driven at high frequency (> 1 MHz).


特色・研究成果・今後の展望

電解めっきに関しては,通常用いられないような高い電流密度を採用し,成膜速度を向上させている点が特長です。硬磁性材料としては,医療・歯科用応用を鑑みた白金系の磁石厚膜,軟磁性材料としては,高周波駆動センサ・トランス応用を目指したFe-Ni,Fe-Co系厚膜,に注力しこれまでは研究を行ってきました。最近ではGHz帯の伝送線路用の低損失導体としてFe-Ni/Cuの多周期膜の開発,イオン液体の一種である深共晶溶媒を用いた磁性厚膜創製も特長あるものです。また,高周波駆動に対する要望が高まっており,導電性基板のうず電流損失が無視できないという要望をうけ,基板から剥離させた極薄磁性薄帯の開発(写真参照),無電解めっき法による非導電性基板への高速成膜(> 10 µm/h),なども行っています。関連する査読付き論文を30件程度発表しており,「ウェットプロセスを用いた高速磁性膜創製」に関しては,強みを持っています。デバイスの小型化や高周波駆動の要望に呼応して,磁束密度の高い金属磁性材料を高周波で使いたいという社会的ニーズが高まっており,そう遠くない未来に我々の材料が用いられ始めると予想しています。


社会実装への展望

MHz帯で駆動する磁性デバイスへの応用が期待できます。マイクロメートルオーダーの磁性体のMHz帯応用に関しては,NEDOのプロジェクト(新産業創出新技術先導研究プログラム)の分担者として2020年度に取り組むことになると思いますので,その成果にご期待ください。