MBE法により作製した磁性薄膜の構造と特性に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650765
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 増田 正孝 九州大学, 工学部, 助教授 (40165725)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 常光 幸美 九州大学, 工学部, 助手 (40211974)
• Keywords: MBE法 / 人工格子膜 / Pt-Co多層膜 / 磁区構造 / MFM

Research Abstract

MBE装置による、Pt/Co人工格子簿膜を作製した。成膜中でのRHEED観察により、膜構造に与える、成長速度、基板温度の影響を評価し、最適成膜条件を決定した。Si(111)基板に成膜する場合、バッファ層として473Kで作製したPt層20nmが最適であることを見出した。AFMにより薄膜表面の精密測定を行い、作製した膜の海面歪み、整合性を評価した。薄膜X線回折装置により、膜の構造を評価し、人工格子膜としての質の定量化を試みた。MBE装置と超高真空トンネルで連結されたXPSによる組成分析では、膜面垂直方向にnmオーダーで組成変調がにあることを確認した。VSMによる磁気特性測定の結果により、膜の人工格子周期、成膜条件による磁気特性の変化を論した。MFMによる膜表面の磁区構造観察では、Co層周期が大きくなるほど、磁区サイズが小さくなることを見出した。これは、磁気エネルギーを、静磁気エネルギーと磁壁エネルギーの総和で評価することにより説明された。MFMの測定結果は、90度磁壁と45度磁壁で囲まれた磁区による静磁場ポテンシャルを境界要素法で計算したものと比較検討することにより、人工格子膜の磁区構造を議論した。本年度申請のホール測定装置を立ち上げ、磁気抵抗効果を測定できるシステムを構築した。コイル部分の残留磁化による効果が測定結果に影響を与えることを見出し、今後の改良課題とした。