金属内包ナノチューブの合成とスピンエレクトロニクスデバイスへの応用

Research Project

Project/Area Number	16651065
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Nanomaterials/Nanobioscience
Research Institution	Nagoya Institute of Technology
Principal Investigator	林靖彦名古屋工業大学, 工学研究科, 助手 (50314084)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	曽我哲夫名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (20197007) 金子賢治九州大学, 工学研究院, 助教授 (30336002)
Project Period (FY)	2004 – 2005
Project Status	Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000) Fiscal Year 2005: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000) Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords	カーボンナノチューブ / 金属内包 / 強磁性金属 / スピンエレクトロニクス / 不揮発性磁気抵抗メモリ / トンネル磁気抵抗 / マイクロ波化学気相成長法 / 透過型電子顕微鏡
Research Abstract	平成16年度に引き続き,基板バイアス印可プラズマ化学気相成長法により,強磁性金属内包多層カーボンナノチューブ(MWCNTs)の基板配向性の制御,基板バイアスが内包金属へ与える影響を明らかにした.MWCNTsに内包する金属として,予めSi基板に積層したPd/Co金属薄膜を用いて,チューブ内にMWCNTsを成長すると同時に強磁性金属を内包させた. Si基板に垂直に配向したPd/Co内包MWCNTs基板を用い,試料振動型磁力計(VSM)で磁性体の磁気特性の評価を行い,磁気ヒステリシス曲線(B-H曲線)より保磁力,飽和磁束密度,残留磁束密度時期特性の評価を行った.Pd/Co内包MWCNTsに平行および垂直に磁化することで,容易磁化方向はMWCNTsに平行であることが分かり,デバイス開発に必要な情報を得ることが出来た. 基板に配向したPd/Co内包MWCNTs試料を,高角度まで傾斜させながら連続的にTEM像を取得し,得られた一連の連続傾斜像からその切片の三次元情報を再構築する電子線トモグラフィを用いて,強磁性金属内包CNTsの形状の詳細な分析を行った.金属はチューブ内に一様に内包されていることを確認した.この他,TEMを用いた電子線ホログラフィにより内包した単一の金属の評価から,ナノ領域での磁束分布や磁化の様子を明らかにした. 平成16年〜平成17年で行った本研究結果から,Pd/Co内包MWCNTsを用いた新規な物質やスピンエレクトロニクスデバイスなどの広範な応用が期待できると考えている.