単原子積層による人口規則合金の創製と構造物性の解明

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455286
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 中嶋 英雄 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (30134042)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三谷 誠司 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (20250813) ; 太田 健一 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (10150351) ; 村上 健児 大阪大学, 産業科学研究所, 講師 (60112067)
• Keywords: 人口規則合金 / 金属間化合物 / 人口格子 / 金 / 鉄

Research Abstract

本研究では、本来、平衡状態で規則合金相をもたないAu-Fe合金系に注目し、AuとFeを1原子層ずつ交互積層し、人為的な規則合金を作製することを主な目的とした。さらに、アニールによるAuFe人工規則合金の熱的安定性を調べた結果についても報告する。試料の作製には、到達真空度3×10^<-10>Torrの電子ビーム加熱型超高真空蒸着装置を用いた。MgO(100)基板上にFe seed層を蒸着した後、Au(001)単結晶バッファー層500Åを成長させ、その上にFeのn原子層とAuのn原子層を交互に100/n回積層してCuAu型の規格格子あるいは、多層膜を作製した。エピタキシャル成長過程はRHEEDで観察し、X線回折法によって構造を、ESCAにより組成を評価した。アニールによる規則構造変化もX線回折で調べた。
1原子層ずつAuおよびFeを100層積層したAuFe薄膜のX線回折パターンの測定結果によれば、人為的な規則構造の存在を表わす規則格子回折線AuFe(001)が認められる。本方法によって人為的な規則合金が創製されたことを示している。また,AuFe人工規則合金には一般にアモルファス合金にみられるようなアニール初期に起こる構造緩和が生じていないことが判明し、比較的熱的に安定な構造を保持していることがわかった。

Research Products

• [Publications] 三谷誠司: "Structural and magnetic properties of Fe / noble metal monatomic multilayers equivalent to Ll_0 ordered alloys" Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 156. 7-10 (1996)
• [Publications] 中澤弘実: "単原子層蒸着によるAu(lll)上[Fe(nML/Au(nML)](n=1,2,3)多層膜の作製と垂直磁気異方性" 日本応用磁気学会誌. 20. 353-356 (1996)
• [Publications] 高梨弘毅: "金属人工格子積層構造の極限への挑戦-単原子層積層制御による人工規則合金合成の試み-" まてりあ. 35. 1204-1207 (1996)