2002 Fiscal Year Annual Research Report
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14076212
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
松本 祐司 東京工業大学, フロンティア創造共同研究センター, 助手 (60302981)
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| Keywords | レーザー分子線エピタキシー / コバルト添加二酸化チタン / 光磁気光学 / EXAFS, XANES / コンビナトリアル薄膜法 / 3元組成傾斜膜法 |
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| Research Abstract |
【研究目標】
1回の実験で多種類の試料を合成・評価することができるコンビナトリアルレーザー分子線エピタキシー法を用いて、酸化物薄膜をベースとした新しいスピントロニクス機能を有する材料の高速探索と物性評価を行う。原子層レベルで制御されたエピタイシー技術により、酸化物磁性体超格子やナノ構造をデザインし、構造と磁気物性との関係を高速、かつ系統的に調べる。
【研究成果1】
コンビナトリアル手法によって見出されたCo添加二酸化チタン薄膜の構造と光磁気特性について調べた。二酸化チタンアナターゼ、ルチル薄膜をレーザー分子線エピタキシー法により、反射高速電子線の強度振動をモニターしながら、異なる基板上に選択的にlayer-by-layerで成長させる技術を確立した。この技術に基づき、少量のCoを添加した二酸化チタン薄膜をそれぞれに作製し、XANES、EXAFS測定を行った。その結果、二酸化チタン薄膜中のCoは、作製条件によってCo^<2+>としてTi^<4+>サイトを置換したり、TEM像からは観察されないCo超微粒子を形成したりすることが分かった。これに対して、光磁気光学MCDスペクトルの温度・磁場依存性と光エネルギーに対するスペクトルの形状から、Co添加二酸化チタン薄膜の強磁性は単一の磁性体からのもので、二酸化チタンのバンド端の電子構造と密接に関係していることが示唆された。
【研究成果2】
成分組成のより多様な酸化物材料に対して、新たなスピントロニクス材料を高速に探索するためのコンビナトリアル3元組成傾斜膜法を開発した。コンピュータによるマスク形状と堆積プロセスをシミュレーションすることで、基板回転機構を必要としない簡便な手法の開発に成功した。
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[Publications] Yukio Yamamoto, Ryota Takahashi, Yuji Matsumoto, Toyohiro Chikyow, Hideomi Koinuma: "Mathematical design of linear action masks for binary and ternary composition spread film library"Appl.Surf.Sci.. (in press).
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[Publications] R.Takahasi, H.Kubota, T.Tanigawa, M.Murakami, Y.Yamamoto, Y.Matsumoto, H.Koinuma: "Development of a new combinatorial mask for addressable ternary phase diagramming"Appl.Surf.Sci.. (in press).
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[Publications] M.Murakami, Y.Matsumoto, M.Nagano, T.Hasegawa, M.Kawasaki, H.Koinuma: "Combinatorial Fabrication and Characterization of Ferromagnetic Ti-Co-O System"Appl.Surf.Sci.. (in press).
