金属・絶縁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

2001 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: ナノ細線 / 強磁性体 / 微粒子 / 巨大磁気抵抗 / 自己組織化 / ナノ磁性

Research Abstract

NaCl(110)のホモエピタキシャル成長を行うことによって、短周期で規則性の高い溝を再現性高く得られることを明らかにした。アニール法だと基板温度を400度以上に設定する必要があるが、成長法では150度程度で規則性の高い溝が形成される。溝間隔は成長させた層厚の増加とともに増加する。
この溝構造の上に、斜め蒸着によりFe, Coの微粒子列を形成し、その上からAuを追加斜め蒸着することで粒子列を細線に埋め込んだ。カー効果によって測定した磁化曲線には、埋め込み前後で大きな差異は認められない。すなわち、Auによって導入されると期待された界面磁気異方性・粒子間交換相互作用は粒子間の双極子相互作用に支配された磁化過程に大きな影響を与えないことがわかった。
また、これらの埋め込み粒子は通常のTEM観察においては、多結晶体の複雑な回折コントラストに妨げられ明瞭に観察することができない。しかし、高いZ-コントラストが得られる電界放射型走査透過電子顕微鏡を用いたADF結像法を用いることにより、これらの埋め込み粒子を明瞭に観察することができた。また、AuとFe. Coには合金化が起こっていないことがナノプローブX線分析から判明した。

Research Products

• [Publications] Akira Sugawara: "Quasi-one dimensional cobalt particle arrays embedded in 5nm-wide gold nanowires"IEEE Trans. Mag. 37. 2123-2125 (2001)
• [Publications] Akira Sugawara, K.Mae: "Nanoscale faceting of NaCl(110) homoepitaxial layer"J. Crys. Growth. 237-239. 201-205 (2002)
• [Publications] 菅原 昭, 今野 充, 植木泰光, 前一樹: "鉄ナノ粒子が埋め込まれた金細線のADF観察"まてりあ. 40. 1024-1024 (2001)