オプトアジレント機能を有する侵入型金属窒化物薄膜材料の創製とデバイスへの応用

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13305047
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 高橋 直行 静岡大学, 工学部, 助教授 (50242243)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金光 義彦 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (30185954) ; 中村 高遠 静岡大学, 工学部, 教授 (10022287)
• Keywords: オプトアジレント / 侵入型金属窒化物 / 薄膜材料 / 光磁気記録 / 強磁性共鳴 / 電子スピン共鳴 / 大気圧ハライド気相成長 / 国際情報交換(英国:米国)

Research Abstract

本研究では、オプトアジレント機能を有する侵入型金属窒化物薄膜材料の創製とデバイスへの応用について研究を行っている。平成13年度に侵入型金属窒化物Fe_4N薄膜の作製とオプトアジレント機能の評価を行った。平成14年度は、Fe_4N薄膜光変調機能の解析を結晶および磁気特性の観点から明らかにした。また、侵入型金属窒化物InN_x薄膜、SnN_x薄膜の作製とその光応答性について検討した。以下に詳細を記述する。
侵入型金属窒化物FeN_x薄膜のオプトアジレント機能(光変調機能)の解明
1)Fe_4N薄膜の結晶構造を、薄膜専用X線回折、X線ポールフィギア等により評価した結果、単結晶であることが明らかとなった。FeN_x系材料の単結晶薄膜を大気圧下で簡単・安価に作製できることから、様々な磁気材料および光磁気材料への応用が可能である。
2)強磁性磁気共鳴(FMR)のおよび超電導量子干渉素子(SQUID)を用いた磁気特性評価から、作製したFe_4N薄膜の磁気モーメントは膜面内方向に強く配向していることがわかった。この結果、Fe_4N薄膜の磁気モーメントの外部磁場に対する挙動が、オプトアジレント機能に依存していることが明らかとなった。
侵入型金属窒化物InN_x薄膜、SnN_x薄膜の作製とその光応答性
1)侵入型金属窒化物InN_x薄膜、SnN_x薄膜の作製と光応答性について検討した。その結果、オプトアジレント機能が観察された。また、InN_x薄膜、SnN_x薄膜のオプトアジレント機能には、膜構造の形状に依存していることが明らかとなった。
平成15年度は、侵入型金属窒化物薄膜材料Fe_4N薄膜、InN_x薄膜、SnN_x薄膜についてのデバイス化を試みる。

Research Products

• [Publications] N.Takahashi: "Growth of InN pillar crystal films by means of atmospheric pressure halide chemical vapor deposition"Journal of Materials Chemistry. 12. 1573-1576 (2002)
• [Publications] 高橋 直行: "オプトアジレント機能を有する金属窒化物薄膜の創製-金属窒化物薄膜の不思議な機能-"表面. 40巻4号. 141-151 (2002)
• [Publications] N.Takahashi: "Indium nitride crystals with flower-like structure"Chemical Communications. 3. 318-319 (2003)
• [Publications] N.Takahashi: "Optical Response of Tin Nitride Prepared by Atmospheric Pressure Halide Chemical Vapor Deposition"Journal of Electronic Materials. (論文受理掲載予定). (2003)
• [Publications] N.Takahashi: "Optical recording characteristics of tin nitride thin films prepared by an atmospheric pressure halide chemical vapor deposition"Solid State Science. (論文受理掲載予定). (2003)