夢を追う若き研究者たち 2022年度

アクチュエータは、自動車や産業機械、医療機器、家電など無数の物に利用されている。現在、その多くがモータ類であり、社会で消費されるエネルギーのうち、モータが占める割合は非常に大きい。
「モータに替わる新たな磁気アクチュエータを開発し、より良い効率で駆動する動力源をつくることで、社会の省エネルギー化に貢献したいと思っています」。
現在取り組んでいるのは、電磁石とネオジム磁石を用いた振動体を製作し、その振動を利用して移動するアクチュエータを試作するという研究だ。
「まず簡易的なモデルによって必要なデータが取れたので、応用モデルを試作して実験しています。原理的には可能なはずなのに、なかなか良い結果が出ません」。
試行錯誤を重ねる日々の中では、明確な変化は見えにくい。だが、数カ月前のデータと比較すると、少しずつ駆動効率が良くなっている手応えを感じる。
「ひたすら試作と検討の繰り返しで、心が折れそうにもなりますが、そのぶん、わずかでも進展があると喜びも大きいものです。試作したポンプから一滴の水が出ただけで、モチベーションが上がります」。
省エネ・高効率のアクチュエータは、さまざまな分野で必要とされる。自身の研究が将来どこへ向かっていくかは未知だが、必ず社会貢献につながると信じている。

【PROFILE】
2017年仙台市立仙台高等学校卒業。2021年東北学院大学工学部機械知能工学科卒業。卒業論文タイトル「超磁歪材料を用いたポンプの試作」。

ビッグデータの活用が進む現在、記録デバイスの性能向上やITデバイスの低消費電力化が、以前にも増して求められている。
「より優れたスピンデバイスの実現に向け、超低消費電力型のメモリデバイスに適した新規磁性薄膜材料を作製するのが私の研究です」。
具体的には、超高真空スパッタリング装置を用いて数原子層程度の厚さに原子を堆積し、熱処理温度の変化による磁気特性の最適化について検討している。
「実験の結果、極薄MnFeGa合金薄膜を作製することで磁気異方性の向上が確認できました。また、Ga量を多く添加した合金では、磁気的な構造に変化があることがわかりました」。
研究は常に予想外の連続だ。良いデータが得られた場合はもちろん嬉しいが、予想外の結果にも、また別の高揚感がある。
「なぜその特性が得られたのか、考えることが楽しいです。昔から宇宙について考えることが好きで、宇宙を構成している電子や原子も興味がありました。電子のスピンを応用した新規極薄磁性薄膜材料の探索についての研究には、物事の本質を知る面白さがあります」。
現在の研究に取り組んだきっかけは、本研究室の指導教員から「迷ったら難しいと思う分野を選択するとそれは自分の力になる」という言葉を授かったこと。
「わからないことは自分で徹底的に調べるだけでなく、指導教員に相談して助言をいただき、貪欲に知識を吸収しようと心がけています。本質を知りたい、という強い思いを原動力に、今後も研究を続けます」。

【PROFILE】
2016年常盤木学園高等学校卒業。2020年東北学院大学工学部電子工学科卒業。卒業論文タイトル「MnFeGa合金薄膜の作製と磁気特性」。