2002 Fiscal Year Annual Research Report
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12555250
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
吉川 信一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10127219)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 昌男 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (00188054)
佐伯 功 室蘭工業大学, 材料物性工学科, 助教授 (50235090)
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| Keywords | 巨大磁化 / 窒化鉄 / 微結晶 / 薄膜 / 低温窒化 |
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| Research Abstract |
(1)粒径30nmのFe_2O_3を水素還元して得た結晶子径100nmのα-Feを原料として、高純度なアンモニア気流中130℃で100時間低温窒化して、Fe_3Nなどの多窒化鉄が混在しない高純度で結晶性の良いFe_<16>N_2を得た。室温での飽和磁化は225emu/gで、窒化前のα-Feより16%増加した。メスバウアスペクトルには3種類の強磁性成分があり、その平均磁気モーメントは,2.52μBであった。その他に約19%超常磁性成分が混在しており、全てが強磁性を示すとすれば、270emu/gの大きな磁化をもつ可能性を明確に示すことができた。
(2)60分間スパッタ成膜した膜厚360nm程度のα-Fe薄膜は、220℃以下の反応温度では全く窒化しなかった。短時間成膜した薄い薄膜ほど、<Fe_3N>などの窒化鉄の生成温度が低温化した。成膜時間が短いほど、α-Fe結晶格子が膨張して結晶子が微細化するとともに、微細な粒子が疎に詰まって互いに連結した組織をもつことが明らかになった。これらの要因によって、短時間成膜した薄い薄膜ほど窒化温度が低温化したと思われる。
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[Publications] 山田 篤: "低温窒化法によるFe_<16>N_2の合成"粉体および粉末冶金. 49. 701-705 (2002)
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[Publications] K.Adhikary: "RF-sputter deposition of a tunneling junction in Ni-Fe system using AIN as an insulating layer"Trans. Mater. Res. Soc. Jpn.. 26. 35-38 (2001)
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[Publications] R.Dronskowski: "Chemical reactions within Fe/AIN layered nanocomposite"Jpn. J. Appl. Phys.. 39A. 3326-3329 (2000)
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[Publications] F.Tessier: "Energetics of binary iron nitrides"Solid State Sciences. 2. 457-462 (2000)
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[Publications] S.Kikkawa: "Giant magnetization and interface reaction of Fe/MN (M=AL ; Nb) multilayered thin film"Trans. Mater. Res. Soc. Jpn.. 25. 221-224 (2000)
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[Publications] S.Kikkawa: "Giant magnetism in Fe metal/AIN multilayered thin film prepared by rf-sputter deposition"Material Science Forum. 325-326. 111-116 (2000)
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[Publications] S.Kikkawa: "Nano-hybridization of metal nitrides"Research Trends(印刷中). (2003)
