| Project/Area Number |
16760694
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Nuclear engineering
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
知見 康弘 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 安全研究センター, 研究副主幹 (30354830)
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| Project Period (FY) |
2004 – 2006
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2006)
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| Budget Amount *help |
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2005: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
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| Keywords | 高エネルギー粒子線 / 磁性体薄膜 / 磁性改質 / Fe-Ni合金 / キュリー温度 / 弾性的相互作用 / エネルギー付与量 / 磁性局所改質 / Fe-Niインバー合金 |
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| Research Abstract |
本年度は、昨年度に実施した高エネルギー重イオン照射に引き続き、弾性的相互作用によるエネルギー付与が支配的となる低エネルギーイオン照射実験を行なった。試料としては、耐照射性の高い単結晶酸化マグネシウム(MgO)基板上に作製したFe-Ni合金薄膜(膜厚約500nm)を用いた。照射イオンは、日本原子力研究開発機構高崎量子応用研究所のイオン照射研究施設(TIARA)タンデム加速器からの1.0MeV ^1H、1.5MeV ^4He、5.0MeV ^<12>C、及び12.0MeV ^<35>Clを用い、室温で照射を行なった。照射試料の交流磁化率の温度依存性からキュリー温度を求めた。マスキング法を用いて同一試料中に照射領域と未照射領域とを共存させることにより、キュリー温度の変化量を精度良く検出できた。その結果、いずれのイオン種においても、照射に伴うキュリー温度の上昇、及び欠陥蓄積挙動に類似の飽和傾向が観測された。但し、イオン種によっては、高照射量領域でキュリー温度の「飛び」が観測されており、局所的な相分離の可能性を示唆している。また、昨年度に実施した^<197>Auイオン照射を含めた全てのイオン照射試料に関して、キュリー温度の変化量が弾性的相互作用によるエネルギー付与量(イオン照射量と核的阻止能との積)によってほぼ記述されることが示された。
従って、本研究の結論として、Fe-Ni合金における磁性改質に対しては、
(1)弾性的相互作用によるエネルギー付与の寄与が支配的であり、電子励起の寄与は非常に小さいため、当初期待されたナノレベルの一次元的な磁性改質の実現可能性が低いこと
(2)弾性的相互作用によるエネルギー付与量を照射パラメーターとした磁性改質の制御は期待できるため、微細領域の照射技術と組み合わせることにより、ある程度局所的な磁性の制御(パターニング等)ができる可能性が高いことが明らかとなったことが挙げられる。
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