Walid Bin Aliさんが応用物理学会の英語講演奨励賞を受賞【大学院工学研究科】

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本学大学院工学研究科・固体物性工学研究室のWalid Bin Aliさん（博士後期課程３年）が、応用物理学会の英語講演奨励賞を受賞しました。この賞は、応用物理学会春季・秋季学術講演会「スピントロニクス・マグネティクス」大分類において応用物理学の発展に貢献しうる優秀な英語講演を発表した学生に対し、応用物理学会スピントロニクス研究会が表彰しているものです。2023年応用物理学会春季講演会でWalidさんが足立助教・木村研究員・堀井教授との共著として発表した「リニア駆動型回転変調磁場を利用した高温超伝導体Dy123の配向度の向上（Improvement of Orientation degrees of Dy123 via Linear-drive type Modulated Rotating Magnetic Field）」に対して表彰されました。

固体物性工学研究室では、配列した永久磁石を直線運動させることで所望の回転変調磁場を発生させるリニア駆動型回転変調磁場と呼ばれる新しい技術を開発し、微結晶から単結晶のように結晶整列した材料組織を得るための研究を進めています。これまで、この技術を用いた高温超伝導配向体は想定よりも配向度が低い状況であり、その原因が不明でした。本研究では、配列磁石内の試料設置位置によって配向度が異なることを明らかにし、さらに電磁界シミュレーションで回転変調磁場の方位が試料位置によって乱れることを突き止めました。これを解決する配列磁石を設計することで高温超伝導配向体の高配向化が実現できることがわかりました。

一般には、高性能な結晶材料としては結晶配列した単結晶が使われています。ただ、単結晶の作製には、高温環境、精密な温度制御、高配向基材がテンプレートとして必要、など比較的厳しい条件が含まれているため、高コスト、単結晶作製が著しく困難などの理由で実用化、市販化が進んでいない材料もあります。この発表で用いたリニア駆動型回転変調磁場は、室温で配向できる、真空装置が不要、シート状試料の連続製造が可能、といった特長があり、低コストで高性能の長尺材料を製造することが可能となり、材料製造プロセスを革新するものとして期待されます。

（工学部 教授 今井欽之）

Walid Bin Ali (3rd year doctoral student) of the Solid State Physics Engineering Laboratory, Graduate School of Engineering, received the English Lecture Encouragement Award from the Japan Society of Applied Physics. This award is given by the Professional Group of Spintronics of the Japan Society of Applied Physics to students who have presented excellent English lectures that can contribute to the development of spintronics at the spring or autumn meeting of the Japan Society of Applied Physics. At the 2023 Spring Meeting, Mr. Ali presented a paper entitled “Improvement of Orientation degrees of Dy123 via Linear-drive type Modulated Rotating Magnetic Field” with Assistant Professor Adachi, Researcher Kimura, and Professor Horii.

In the Solid State Physics Engineering Laboratory, a new technology called linear-drive type modulated rotating magnetic field was developed. The technology generates a desired modulated rotating magnetic field (MRF) by linearly reciprocating an array of permanent magnets. They are conducting research to obtain high-performance materials by aligning the crystallographic axes of microcrystals with this technology. Until now, high-temperature superconducting materials aligned using this magnet array had a lower degree of orientation than expected. In this study, it was clarified that the degree of orientation differs depending on the sample placement position within the array magnet. Furthermore, in electromagnetic field simulations, it was found that the uniformity of the MRF is disturbed depending on the sample position. This is the reason for the low degree of orientation. By designing the appropriate magnet array it is possible to improve the uniformity of MRF and achieve higher orientation degrees in high-temperature superconducting materials.

Generally, single crystals are used as high-performance crystalline materials; however, the growth of single crystals requires a high temperature, precise temperature control, and a highly oriented substrate, making it expensive. There are materials that are not yet commercially available mainly due to these requirements. The linear-drive type MRF used in this study has the following advantages: it can be oriented at room temperature, it does not require a vacuum environment, and it allows continuous production of sheet-shaped samples, making it possible to produce long materials with high performance at low cost. This technology is expected to revolutionize material manufacturing processes.

（Tadayuki Imai, Faculty of Engineering）