大竹 充 (オオタケ ミツル)

OHTAKE Mitsuru

所属組織

大学院工学研究院 システムの創生部門

職名

准教授

研究分野・キーワード

ナノ材料, 結晶成長, 磁気物性

メールアドレス

メールアドレス

ホームページ

http://ohtake-lab.org/

関連SDGs




出身学校 【 表示 / 非表示

  • 2002年04月
    -
    2006年03月

    中央大学   理工学部   電気電子情報通信工学科   卒業

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 2008年04月
    -
    2011年03月

    中央大学  理工学研究科  電気電子情報通信工学専攻  博士課程  修了

  • 2006年04月
    -
    2008年03月

    中央大学  理工学研究科  電気電子情報通信工学専攻  修士課程(博士前期課程)  修了

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学) -  中央大学

  • 修士(工学) -  中央大学

学内所属歴 【 表示 / 非表示

  • 2018年04月
    -
    継続中

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   システムの創生部門   准教授  

  • 2018年04月
    -
    継続中

    併任   横浜国立大学   大学院工学府   システム統合工学専攻   准教授  

  • 2018年04月
    -
    継続中

    併任   横浜国立大学   理工学部   機械工学・材料系学科   准教授  

  • 2018年04月
    -
    継続中

    併任   横浜国立大学   理工学部   機械・材料・海洋系学科   准教授  

  • 2018年04月
    -
    継続中

    併任   横浜国立大学   大学院理工学府   機械・材料・海洋系工学専攻   准教授  

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 2020年04月
    -
    2021年03月

      中央大学   理工学部   兼任講師

  • 2017年04月
    -
    2018年03月

      工学院大学   工学部 電気電子工学科   助教

  • 2015年10月
    -
    2018年03月

      中央大学   理工学部   共同研究員

  • 2015年09月
    -
    2017年03月

      工学院大学   工学部 電気システム工学科   助教

  • 2011年04月
    -
    2015年08月

      中央大学   理工学部 電気電子情報通信工学科   助教

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所属学会 【 表示 / 非表示

  • 2020年05月
    -
    継続中
     

    映像情報メディア学会

  • 2015年08月
    -
    継続中
     

    電気学会

  • 2011年01月
    -
    継続中
     

    日本鉄鋼協会

  • 2008年11月
    -
    継続中
     

    日本金属学会

  • 2007年02月
    -
    継続中
     

    応用物理学会

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専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 電子デバイス・電子機器

  • 電子・電気材料工学

 

学位論文 【 表示 / 非表示

  • Preparation and Characterization of Epitaxial Magnetic Thin Films

    Mitsuru Ohtake

      2011年03月  [査読有り]

    学位論文(博士)   単著

     概要を見る

    ハード・ディスク・ドライブ(HDD)の記録媒体には硬磁性と軟磁性材料を組み合わせた多層構造の薄膜が,ヘッドには軟磁性薄膜が用いられている.更なる大容量化を図るために,記録ビット分離型パターンド媒体技術および高感度磁気ヘッド技術が検討されており,サブ・ナノメートル・オーダーで構造制御がなされたエピタキシャル磁性薄膜の形成技術開発が必要となる.本研究では,単結晶基板上に軟磁性および硬磁性材料のエピタキシャル膜を形成する技術の開発を行い,構造と物性の解析を行った.具体的には,安定構造を持つ3d強磁性遷移金属(Fe,Co,Ni)とその合金膜,バルク状態では存在しない準安定構造を持つ3d強磁性遷移金属とその合金膜,高い一軸異方性エネルギーを持つCo/Pd多層膜,L10型規則合金(FeAu,FePd)膜,希土類遷移金属合金(SmCo5,SmFe5,SmNi5,SmCoFe4,SmCoNi4)膜の検討を行った.本研究で開発したエピタキシャル磁性薄膜形成技術は薄膜構造をサブ・ナノメートル・オーダーで制御できることを示すものであり,次世代磁気記録媒体や磁気ヘッドに適応できる可能性がある.また,単結晶基板を用いて一連の磁性材料のエピタキシャル膜形成機構を系統的に調べる研究は報告例が少なく,磁性膜成長の基本メカニズム解明のための知見に繋がっていくものと考えられる.

  • Fabrication and characterization of epitaxial high-Ku magnetic thin films using UHV-MBE

    Mitsuru Ohtake

      2008年03月

    学位論文(修士)   単著

     概要を見る

    映像を中心とするマルチメディア関連の急激な情報量増加を背景に,高速・大容量のハード・ディスク・ドライブ(HDD)が求められている.HDDは高速で回転する円板状の磁気記録媒体と情報を読み書きするための磁気ヘッドから構成され,記録媒体にはサブ・ナノメートル・オーダーで構造制御がなされた磁性薄膜が用いられている.記録密度の向上のためには記録磁区サイズを小さくする必要がある.しかしながら,磁区サイズを減少させると,KuV(Ku: 一軸異方性エネルギー,V: 磁区の体積)で表される磁気エネルギーが減少し,磁化が熱的に不安定になってしまう.磁区が熱エネルギーkBT(kB: ボルツマン定数,T: 温度)に打ち勝って安定に磁化方向を保つためには磁気エネルギーが熱エネルギーの60倍程度必要であると見積もられている.そのため,更なる高密度化のためには,記録層材料として高いKuを持つ磁性材料を用いる必要がある.本研究では,高Kuを持つCo,FeAu合金,SmCo5合金のエピタキシャル膜を単結晶基板上に形成する技術の開発を行い,その構造と物性の解析を行った.

  • 島状成長した単層及び二層薄膜のナノ構造解析と電気・磁気特性評価

    大竹充, 秋田裕太, 半田貴洋

      2006年03月

    学位論文(その他)   共著

     概要を見る

    ガラス基板上にAl,Cu,Ag,Au,Feの単層および二層薄膜を形成し,表面起伏と電気,磁気特性との関係を調べた.ガラス基板上における金属薄膜の成長様式は島状成長となり,形成初期過程では不連続膜となった.その結果,電気抵抗率はバルク値に比べて非常に高くなった.膜厚の増加に伴い,膜が連続になり,電気抵抗率もバルク値に収束する傾向が認められた.収束するまでに必要な膜厚は金属材料の種類によって変化し,表面拡散が少ないことが期待される高融点材料を用いることにより,薄い膜でもバルク値に収束させることができることが分かった.低融点と高融点の金属材料を積層させ,低融点材料の濡れ性向上させ,電気抵抗率を低減させる試みも行った.また,不連続膜構造は,磁性材料の磁化値を減少させることも示した.(担当部分) 薄膜試料作製全般,形態観察一部,電気特性測定一部,磁気特性測定全般

論文 【 表示 / 非表示

  • 反磁場係数を考慮した実効透磁率の複素透磁率への展開とその応用

    川井哲郎, 武田茂, 大竹充

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌) ( 電気学会 )  141 ( 5 ) 311 - 316   2021年05月  [査読有り]

    共著

     概要を見る

    Effective permeability taking account of demagnetization factor is widely used in the field of the magnetic engineering. A development of this effective permeability to complex permeability in the high frequency domain is studied. In comparison with the solution of LLG equation, it shows that the permeability in the low frequency domain and the resonance frequency calculated by using demagnetization factor are almost corresponding to those calculated by LLG equation. However, the good agreement is not seen in the resonance absorption peak width. Furthermore, the measured complex permeability of a Ni-Fe film is compared with the calculations by using demagnetization factor.

    DOI

  • Fe-B合金膜の構造と磁歪の関係

    前田悠良, 大竹充, 川井哲郎, 二本正昭, 桐野文良, 稲葉信幸

    電気学会 マグネティックス研究会資料 ( 電気学会 )  MAG-21-003   7 - 12   2021年03月

    共著

     概要を見る

    Fe87B13 (at. %) alloy films are prepared on poly-crystalline and (001) single-crystalline VC underlayers by varying the substrate temperature from room temperature (RT) to 600 °C. The influences of substrate temperature on the structural and the magnetostrictive properties are investigated. The films formed at RT consist of amorphous. The crystallization is promoted with increasing the substrate temperature. The films formed at temperatures higher than 300 °C include bcc crystal in addition to amorphous. The films with island-like surfaces show smaller magnetostriction values than those with flat surfaces. The magnetostriction property is not strongly influenced by the structure but by the surface roughness.

    CiNii

  • Fe-Co-B合金薄膜の磁歪特性に及ぼすB組成の影響

    中村優太, 大竹充, 川井哲郎, 二本正昭, 桐野文良, 稲葉信幸

    電気学会 マグネティックス研究会資料 ( 電気学会 )  MAG-21-002   1 - 5   2021年03月

    共著

     概要を見る

    (Fe0.7Co0.3)100–xBx (x = 0–15 at. %) alloy films are prepared on VN(001) single-crystal underlayers at 600 °C. The influences of B content on the structural and the magnetostrictive properties are investigated. Fe-Co-B(001) crystals with bcc structure grow epitaxially on VN(001) underlayers for all the investigated compositions. However with increasing the B content, the Fe-Co-B film tends to include a small volume of polycrystal and/or amorphous. A flat film surface with the arithmetical mean roughness (Ra) value of 0.4 nm is realized for the film with the B content of 0 at. %. On the contrary, the wettability of Fe-Co-B film with respect to VN underlayer deteriorates and the Ra value increases to 13 nm, as the B content increases up to 15 at. %. The magnetostriction coefficient of λ100 decreases from 200 × 10–6 to +110 × 10–6, whereas that of λ111 increases from –10 × 10–6 to +15 × 10–6, as the B content increases from 0 to 15 at. %.

    CiNii

  • Mn-Al合金薄膜のL10規則相形成に及ぼすCr下地層,成長温度,組成の影響

    中野光太郎, 野呂翔太, 大竹充, 二本正昭, 川井哲郎, 桐野文良, 稲葉信幸

    電子情報通信学会 技術研究報告 ( 電子情報通信学会 )  120 ( 274 ) 1 - 5   2020年11月

    共著

     概要を見る

    MnxAl100–x (x = 35–100 at. %) alloy thin films are prepared on MgO(001) single-crystal substrates without and with Cr underlayers by varying the growth temperature from room temperature to 500 °C. The film growth behavior is investigated by in-situ reflection high-energy electron diffraction. L10 ordered phase formation is promoted by using Mn-rich compositions for both cases that Mn-Al films are formed on substrates without and with underlayers. On the contrary, the film growth temperature dependence of L10 ordered phase formation is different in the two cases. When Mn-Al films are formed directly on MgO substrates, the films grown at temperatures lower than 400 °C consist of A12 phase, whereas the film grown at 500 °C involves L10 phase in addition to A12 phase. Only L10 ordered phase is obtained for the films grown on Cr underlayers at temperatures lower than 400 °C. Furthermore, the introduction of Cr underlayer enhances the compositional range of L10 ordered phase formation. Flat surfaces with the arithmetical mean roughness of 0.3 nm are realized for the MnxAl100–x (x = 58–75) films with L10 structure formed at 300 °C.

  • 異なる結晶方位のMgO単結晶基板上に形成したエピタキシャルFe-Al合金薄膜の構造解析

    落合歩武, 大竹充, 二本正昭, 川井哲郎, 桐野文良, 稲葉信幸

    電子情報通信学会 技術研究報告 ( 電子情報通信学会 )  120 ( 274 ) 6 - 10   2020年11月

    共著

     概要を見る

    Fe100–xAlx (x = 0–30 at. %) alloy thin films are prepared on MgO single-crystal substrates of (001), (110), and (111) orientations by varying the growth temperature from room temperature to 600 °C. The influences of substrate orientation, film composition, and growth temperature on the film growth and the structure are investigated. bcc(001) single-crystal films are obtained on MgO(001) substrates, whereas bcc(211) bi-crystal films are formed on MgO(110) substrates. bcc(110) films grow epitaxially on MgO(111) substrates with two types of variant with the crystallographic orientation relationships similar to Nishiyama-Wasserman and Kurdjumov-Sachs. The Fe100–xAlx films with x < 20 at. % consist of bcc-based disordered A2 phase, while the Fe70Al30 films involve bcc-based ordered B2 phase. The ordered phase formation is enhanced with increasing the Al content and with increasing the growth temperature. The film surface morphology does not depend much on the substrate orientation and the composition but increases with increasing the growth temperature. The films grown at 600 °C are formed from island-like crystals with side facets.

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総説・解説記事 【 表示 / 非表示

  • Development of Media Nanostructure for Perpendicular Magnetic Recording

    Masaaki Futamoto,Mitsuru Ohtake

    Journal of the Magnetics Society of Japan ( The Magnetics Society of Japan )  41 ( 6 ) 108 - 126   2017年11月  [査読有り]  [依頼有り]

    総説・解説(学術雑誌)   共著

    DOI

  • Metastable Ordered Phase Formation in CoPt and Co3Pt Alloy Thin Films Epitaxially Grown on Single-Crystal Substrates

    Mitsuru Ohtake,Daisuke Suzuki,Fumiyoshi Kirino,Masaaki Futamoto

    IEICE Transactions on Electronics ( The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers )  E96-C ( 12 ) 1460 - 1468   2013年12月  [査読有り]  [依頼有り]

    総説・解説(学術雑誌)   共著

    DOI

  • Structure and Magnetic Properties of Co/Pd Multilayer Films Epitaxially Grown on Single-Crystal Substrates

    Mitsuru Ohtake,Kousuke Tobari,Masaaki Futamoto

    IEICE Transactions on Electronics ( The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers )  E96-C ( 12 ) 1452 - 1459   2013年12月  [査読有り]  [依頼有り]

    総説・解説(学術雑誌)   共著

    DOI

学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 令和2年度 日本磁気学会 論文賞

    2020年09月23日   日本磁気学会   Influence of Cap-Layer on the Structure of FePt Alloy Thin Film Formed on VN and VC Underlayers  

    受賞者:  Tomoki Shimizu, Mitsuru Ohtake, Masaaki Futamoto, Fumiyoshi Kirino, Nobuyuki Inaba

  • 平成28年度 日本磁気学会 論文賞

    2016年09月07日   日本磁気学会   Effect of Si/Fe Composition, Substrate Temperature, and Substrate Orientation on the Structure and Magnetic Properties of Fe-Si Alloy Film  

    受賞者:  Takuya Aida, Tetsuroh Kawai, Mitsuru Ohtake, Masaaki Futamoto, Fumiyoshi Kirino, Nobuyuki Inaba

  • Best Poster Award at the International Conference of Asian Union of Magnetics Societies 2010 (ICAUMS 2010)

    2010年12月08日   The Asian Union of Magnetics Societies (AUMS)   Preparation of Metastable bcc Permalloy Epitaxial Thin Films on GaAs Single-Crystal Substrates  

    受賞者:  Mitsuru Ohtake

  • 平成22年度 日本磁気学会 学術奨励賞

    2010年09月05日   日本磁気学会   エピタキシャルhcp-Ni薄膜の構造と磁気特性  

    受賞者:  大竹充

  • 電子情報通信学会 磁気記録・情報ストレージ研究会 専門委員長賞

    2008年10月10日   電子情報通信学会 磁気記録・情報ストレージ研究会   SmCo5(0001)薄膜のエピタキシャル成長と構造解析  

    受賞者:  大竹充

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科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 希土類金属と遷移金属から構成される規則合金のエピタキシャル薄膜形成に関する研究 (17K14660)

    若手研究(B)

    研究期間:  2017年04月  -  2020年03月  代表者:  大竹充

  • エピタキシャル薄膜による異方性ナノコンポジット磁石の形成に関する研究 (26820117)

    若手研究(B)

    研究期間:  2014年04月  -  2016年03月  代表者:  大竹充

  • 大容量MRAM対応のL10型規則合金とMgOの極薄積層膜形成技術に関する研究 (23860047)

    研究活動スタート支援

    研究期間:  2011年04月  -  2013年03月  代表者:  大竹充

  • 磁性薄膜のエピタキシャル成長と薄膜評価に関する研究 (21・6780)

    特別研究員奨励費

    研究期間:  2009年04月  -  2011年03月  代表者:  大竹充

その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 / 非表示

  • 磁歪式振動発電デバイスに適した磁性材料の開発と厚膜形成技術の基礎構築

    提供機関:  国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構 

    研究期間: 2021年01月  -  2023年01月  代表者:  大竹充

  • 超高密度ビットパターンド媒体対応の磁性合金エピタキシャル積層薄膜形成技術の開発

    提供機関:  科学技術振興機構  平成23年度 第1回 研究成果最適展開支援プログラム・FSステージ 探索タイプ

    研究期間: 2011年08月  -  2012年03月  代表者:  大竹充

  • エピタキシャル垂直磁気記録媒体の形成と構造制御技術の開発

    提供機関:  財団法人 服部報公会  平成23年度 工学研究奨励援助金

    研究期間: 2011年04月  -  2012年03月  代表者:  大竹充

  • エピタキシャル磁性薄膜形成技術と微細構造・物性評価に関する研究

    提供機関:  財団法人 国際科学技術財団  研究助成

    研究期間: 2010年01月  -  2010年12月  代表者:  大竹充

研究発表 【 表示 / 非表示

  • Effects of Composition on the Ordered Phase Formation in Mn-Al and Mn-Ge Alloy Thin Films Grown on Cr(001) Single-Crystal Underlayers (JD-05)

    Shota Noro, Kotaro Nakano, Mitsuru Ohtake, Masaaki Futamoto, Tetsuroh Kawai, Fumiyoshi Kirino, Nobuyuki Inaba

    The IEEE International Magnetics Conference 2021 (INTERMAG 2021)  (Online)  2021年04月26日   The Institute of Electrical and Electronics Engineers

  • Fe-Co-B合金薄膜の磁歪特性に及ぼすB組成の影響 (MAG-21-002)

    中村優太, 大竹充, 川井哲郎, 二本正昭, 桐野文良, 稲葉信幸

    電気学会 マグネティクス研究会  (オンライン)  2021年03月05日   電気学会

  • Fe-Co単結晶薄膜の単結晶基板との格子整合性と磁歪との関係 (MAG-21-001)

    梅津勝平, 佐藤睦規, 荒浪智大, 高橋豊, 桐野文良, 大竹充, 稲葉信幸

    電気学会 マグネティクス研究会  (オンライン)  2021年03月05日   電気学会

  • Fe-B合金膜の構造と磁歪の関係 (MAG-21-003)

    前田悠良, 大竹充, 川井哲郎, 二本正昭, 桐野文良, 稲葉信幸

    電気学会 マグネティクス研究会  (オンライン)  2021年03月05日   電気学会

  • Cr(001)下地層上に形成したエピタキシャルMn-Ge合金薄膜の構造解析 (17aB-4)

    野呂翔太, 中野光太郎, 大竹充, 二本正昭, 川井哲郎, 桐野文良, 稲葉信幸

    第44回 日本磁気学会 学術講演会  (オンライン)  2020年12月17日   日本磁気学会

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学会誌・論文誌編集等 【 表示 / 非表示

  • 「まぐね」12巻4号(特集:大容量ストレージHDDを支える技術とビッグデータの活用)

    主査 

    2017年08月
    -
    2017月08日
     

  • 「まぐね」12巻1号(特集:硬磁性膜作製技術の最前線Ⅱ)

    主査 

    2017年02月
    -
    2017月02日
     

  • 「まぐね」11巻6号(特集:硬磁性膜作製技術の最前線Ⅰ)

    主査 

    2016年12月
    -
    2016月12日
     

 

担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 理工学部  基礎結晶学

  • 理工学部  機械設計

  • 理工学部  X線結晶構造解析

  • 大学院理工学府  ナノ材料工学概論

  • 大学院理工学府  材料工学演習A

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担当経験のある授業科目(学外) 【 表示 / 非表示

  • 中央大学   電気・電子材料

  • 工学院大学   電気電子材料

  • 工学院大学   エネルギー・環境倫理

  • 工学院大学   電力用デバイス

  • 工学院大学   電気磁気学Ⅱ

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その他教育活動及び特記事項 【 表示 / 非表示

  • 2020年12月
     
     
    磁気記録・情報ストレージ研究専門委員会 委員長賞(中野光太郎)   (学生の学会賞等の受賞実績)
  • 2019年09月
     
     
    令和元年度 日本磁気学会 学術奨励賞(芹澤伽那)   (学生の学会賞等の受賞実績)
  • 2019年05月
     
     
    MSJ論文奨励賞(Kana Serizawa)   (学生の学会賞等の受賞実績)
  • 2018年06月
     
     
    第31回安藤博記念学術奨励賞(芹澤伽那)   (学生の学会賞等の受賞実績)
 

学外審議会・委員会等 【 表示 / 非表示

  • 日本磁気学会 編集委員会

    2020年09月
    -
    継続中

    学協会   分野主査(Editor In Chief)

  • 日本磁気学会 編集委員会

    2013年06月
    -
    継続中

    学協会   論文委員

  • 日本磁気学会 編集委員会

    2015年06月
    -
    2019年05月

    学協会   編集委員

  • 映像情報メディア学会

    2020年05月
    -
    継続中

    学協会   論文委員

  • 映像情報メディア学会 マルチメディアストレージ研究会

    2018年10月
    -
    継続中

    学協会   委員

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社会活動(公開講座等) 【 表示 / 非表示

  • 磁気記録・情報ストレージ研究会/マルチメディアストレージ研究会 世話人

    電子情報通信学会/映像情報メディア学会  (横浜国立大学 みなとみらいキャンパス) 

    2021年10月
     
     

  • 第43回学術講演会 座長(セッション:磁気物理 磁区構造・原子配列)

    日本磁気学会 

    2019年09月
     
     

  • マグネティックス研究会 世話人

    電気学会  (横浜国立大学 みなとみらいキャンパス) 

    2018年11月
     
     

  • 第32回ブラシュアップ研修会 講演「エネルギー環境問題と電磁気材料研究」

    名教就美会 

    2018年09月
     
     

  • 第42回学術講演会 座長(セッション:Symposium “Multiscale analysis of magnetic materials and its application for electrical vehicle drive system”)

    日本磁気学会 

    2018年09月
     
     

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学内活動 【 表示 / 非表示

  • 2021年04月
    -
    2023年03月
      理工学部 教務・厚生委員会 委員   (部局内委員会)

  • 2021年04月
    -
    2022年03月
      材料工学EP 3年生コンタクト教員   (専攻内委員会)

  • 2020年04月
    -
    2021年03月
      材料工学EP 2年生コンタクト教員   (専攻内委員会)

  • 2019年04月
    -
    2021年03月
      材料工学実験 取り纏め教員   (その他の主要活動)

  • 2019年04月
    -
    2020年03月
      材料工学EP 1年生コンタクト教員   (専攻内委員会)

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