1993 Fiscal Year Annual Research Report
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05453079
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
三浦 嘉也 岡山大学, 工学部, 教授 (80032952)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 達生 岡山大学, 工学部, 助手 (10222259)
尾坂 明義 岡山大学, 工学部, 助教授 (20033409)
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| Keywords | 酸化物人工格子 / 磁性薄膜 / 活性化反応蒸着法 / 酸化鉄 / 酸化コバルト / 酸化マグネシウム |
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| Research Abstract |
活性化反応蒸着法により、Fe_3O_4/MO(M=Mg,Co)酸化物人工格子薄膜を作製し、その構造及び磁性について検討した。活性化反応蒸着法は、高周波により励起された真空プラズマ雰囲気で行なう反応性蒸着法であり、結晶性に優れたセラミックス薄膜の作製に非常に適した手法の一つである。人工格子薄膜の作製に先立ち、まず各構成酸化物が単層の場合の、単結晶基板MgO(100)及びα-Al_2O_3(001)に対するエピタキシャル成長条件を求めた。スピネル型Fe_3O_4酸化物、岩塩型MO(M=Mg,Co)酸化物のいづれについても基板温度300℃、酸素圧1×10^<-4>Torrの蒸着条件において、MgO基板上には(100)面が、またα-Al_2O_3基板上には(111)がエピタキシャル成長することが確認された。そこで、同蒸着条件により人工格子薄膜を作製することとした。得られた薄膜は、X線回折法から人工周期に伴うサテライトピークが観測されたこと、及び高分解能電子顕微鏡像より人工格子であることが確認された。
得られた人工格子薄膜について、SQUID及びVSMにより磁化測定を行なった結果、Fe_3O_4層を非磁性のMgO層で積層した場合、その磁化は単純にFe_3O_4層のみに依存しており、MgO層はFe_3O_4層を磁気的に遮断しているに過ぎないことが判った。一方、Fe_3O_4層を反強磁性のCoO層で積層した場合、飽和磁化値そのものはFe_3O_4層だけの場合と等しいものの、CoO層がFe_3O_4層間を磁気的に結合する結果、保磁力が前者に比べ非常に大きくなった。また界面に存在するCoイオンの影響で、磁気異方性定数も増大した。
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