金属・絶緑体細線に埋め込まれた強磁性一次元微粒子列の微細構造と物性

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750582
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 菅原 昭 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (90226423)
• Keywords: 強磁性体 / ナノ構造 / ナノ細線 / ナノテクノロジー / 磁気抵抗効果

Research Abstract

1.試料の成長
NaCl結晶の表面マクロステップ列を従来行っていた熱エッチング法に代えてホモエピタキシャル成長で作製すると、列間隔の制御性および溝構造の完全性が向上することを見出した。また、磁性金属や金等の高い蒸発温度が要求される系にも使用可能なクヌーセンセルを開発した。以上の技術的な改良により、マクロステップ列が自発形成されたイオン結晶表面へ強磁性金属・非磁性金属を順番に斜め蒸着することで、貴金属細線中に一次元的配列した磁性微粒子が埋め込まれた強磁性微細構造が形成されることを見出した(論文投稿中)。典型的な磁性微粒子の直径および細線の幅は10nmの程度であり、観察した最も細い細線は5nm以下の幅しか持たなかった。
2.磁化測定および磁気抵抗測定
現有の磁気光学測定装置に、バイポーラ電源を導入し安定な磁場印加を可能とし、磁気光学効果と磁気抵抗の同時測定を可能とする拡張を施した。作製した試料の室温での磁化過程を調べた結果、粒子列に平行な磁化容易軸が現れた。このことは、磁性微粒子間に働く双極子相互作用が磁化過程を支配しており、非磁性金属によってブリッジされた磁性微粒子間に働く交換相互作用は無視し得ることを示している。同時に測定した磁気抵抗効果については、スピン依存散乱に支配されていることが示唆される結果が得られたものの、その抵抗変化率は著しく小さかった。これは主として、細線表面でのスピン非弾性散乱の影響が大きいためであると考えられるので、来年度に低温測定を行いさらに詳細について検討する予定である。