1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09450229
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大谷 義近 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60245610)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北上 修 東北大学, 科学計測研究所, 助教授 (70250834)
島田 寛 東北大学, 科学計測研究所, 教授 (00006157)
深道 和明 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00005969)
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| Keywords | 交換結合 / 磁区構造 / 強磁性微粒子格子 / 強磁性細線 / 反強磁性磁壁 / 磁気抵抗 / 反強磁性体 |
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| Research Abstract |
本年度は、昨年度に引ぎ続き交換結合積層膜のモデルシステムの作成と既存の装置を用いた磁気特性評価を中心に研究を遂行した。界面結合部分での結晶構造の整合性、反強磁性層の磁気構造、ネール温度、交換定数や結晶磁気異方性等の物理因子を考慮して、酸化物と遷移金属合金の代表的な反強磁性体の中からNiO、強磁性層としてパーマロイ(Fe_<20>Ni_<80>)を用いて試料作製を行った。これらの積層膜の構造解析(両層の結晶方位関係、結晶粒サイズ等)を研究分担者と協力して薄膜X線鮮析装置、原子間力顕微鏡や電子顕微鏡を用いて行った後、極微細加工法を用いてミクロンサイズからサブミクロンサイズの微小交換結合積層構造を作製した。これらの試料について、既存の磁気抵抗測定装置と磁気力顕微鏡を用いて高精度磁気抵抗測定及び磁区構造観察を行った。異方性磁気抵抗効果とPlanarHall効果測定結果を解析することにより、サブミクロンの交換結合領域の磁化過程を測定することに成功した。更に、この解析方法を用いて得られた結果が、マイクロマグネティクスの手法を用いて算出した磁化過程と良く一致することを確認した。
また、昨年度立ち上げた試料共振型磁力計を用いて局所磁化反転過程の測定に成功した。これらの実験結果から、局所交換結合磁場がナ結合領域サイズの逆数比例すること、この傾きをランダムフィールドモデルを用いて解析することにより界面の乱れの度合いや交換積分の大きさを決定できること、交換磁場の大きさを結合領域の微細加工により制御することが可能であること等を明らかにした。
以上の結果を基に、4件の国内外学会発表と4件の論文発表を行った。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 大谷義近: "Cr_<70>Al_<30>/Fe_<19>Ni_<81>2層膜における交換結合磁場と結晶粒径" 日本応用磁気学会誌. 21・5. 911-914 (1997)
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[Publications] Y.Otani: "Effect of antiferromagnetic grain size on exchange-coupling field of Cr_<70>Al_<30>/Fe_<19>Ni_<81> bilayers" Appl.Phys.Lett.71・9. 1258-1260 (1997)
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[Publications] 大谷義近: "メゾスコピック磁性体における磁壁と伝導" 固体物理. 33・2. 113-119 (1998)
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[Publications] Y.Otani: "Effect of buffer layer on antiferromagnetic grain size and exchange-coupling field of Cr_<70>Al_<30>/Fe_<19>Ni_<81> bilayers" J.Appl.Phys.83・11. 7213-7215 (1998)
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[Publications] Y.Otani: "Magnetotransport properties of submicron exchange coupled Fe_<19>Ni_<81>/NiO wires" J.Magn.Magn.Mater.(印刷中). (1999)
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[Publications] Y.Otani: "Magnetoresistance and Planar Hall effects in submicron exchange-coupled Fe_<19>Ni_<81>/NiO wires" Appl.Phys.Lett.(印刷中). (1999)
