2000 Fiscal Year Annual Research Report
ステップ表面を利用した自己組織化によるナノ磁性細線の作製と3次元人工格子への発展
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12450256
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高梨 弘毅 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00187981)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 勝昭 東京農工大学, 工学部, 教授 (50170733)
嶋 敏之 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (50261508)
三谷 誠司 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (20250813)
ESFARJANI Keivan 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (10250820)
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| Keywords | 磁性薄膜 / 磁性細線 / 3次元人工超構造 / 自己組織化 / 原子ステップ / 薄膜成長 / 磁気機能性 / ナノテクノロジー |
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| Research Abstract |
1次元の周期構造を有する金属人工格子において、層間交換磁気結合、巨大磁気抵抗効果、垂直磁気異方性などの特異な物性が発現することが知られている。これらの物性は、磁気機能特性として応用への展開が可能であり、実際、巨大磁気抵抗効果は既に高密度磁気記録に実用化されている。しかし、人工格子の手法では積層は1次元に限られており、今後の更なる磁気機能特性の探索のためには、3次元化を展望できる新しい人工微小構造制御法の確立が強く望まれている。本研究では、薄膜成長時の自己組織化を利用したナノメートルオーダーの新しい構造制御法の確立を目指し、その第一段階としてステップ表面に磁性細線を作製することを行う。
12年度には、本研究費で購入した走査トンネル顕微鏡の立ち上げを行い、超高真空下でのSi表面の観察などナノ構造評価のための予備的実験を行った。また、原子間力顕微鏡によるグラファイト表面のステップの観察なども行い、ナノスケールでの細線構造評価のための準備を完了した。
上記のプローブ顕微鏡を用いた構造評価実験の準備の間、本研究課題と密接な関係を有する単原子積層人工格子の成長過程、構造、磁気物性を調べ、ナノスケールでの構造と磁気物性(特に層間交換磁気結合および磁気光学効果)の関係についても研究を行った。Fe/Au系およびCo/Ruにおいて、層間交換磁気結合が1原子層単位で劇的に変化することを見いだした。
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[Publications] K.Sato: "Nonlinear magneto-optical effect in Fe/Au superlattices modulated by nonintegeratomic layers"Journal of Applied Physics. 87巻. 6785-6787 (2000)
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[Publications] 藤森啓安: "人工微小構造制御によるスピン依存物性と新機能性材料"学術月報. 53巻. 783-786 (2000)
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[Publications] A.Yoshihara: "Interlayer exchange coupling in fine-layered Fe/Au superlattices"Physical Review B. 63巻. 100405 (2001)
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[Publications] K.Himi: "Artificial modulation of magnetic structures on a monatomic layer scale in Co/Ru superlattices"Applied Physics Letters. 78巻. 1436-1438 (2001)
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[Publications] K.Takanashi: "Magnetic superlattices fabricated by monatomic layer control"Surface Science. (in press).
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[Publications] I.Chiba: "Perpendicular magnetic anisotropy and magnetooptical Kerr effect in monocrystalline and polycrystalline Fe/Au(001) superlattices"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. (in press).
