2004 Fiscal Year Annual Research Report
超高密度情報ストレージ用Sm-Co薄膜磁性粒子のナノ構造化と磁気的孤立化の研究
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14350162
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| Research Institution | SHINSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
松本 光功 信州大学, 工学部, 教授 (80020981)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森迫 昭光 信州大学, 工学部, 教授 (20115380)
武井 重人 信州大学, 工学部, 助手 (50262689)
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| Keywords | SmCo_5合金薄膜 / 磁気記録媒体 / 垂直磁気異方性 / シード層 / 高保磁力磁性膜 / 垂直記録 |
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| Research Abstract |
SmCo_5薄膜は,磁性材料中で最大の結晶磁気異方性定数を有するので,高密度記録のため磁化反転体積(磁性粒子或いは磁気クラスターの径)が縮小されても,残留磁化が保持できることが特長である.更に,SmCo,NdFeB,FePtのような高M_s材料とBaフェライトのように低砥材料を比べると,どちらが100-200Gb/in^2の記録に適しているか解析した.粒子径と膜厚を10nm以下にできれば,高砥特性が適している.垂直記録磁化は磁化遷移領域が小さいので,高M_s程大きい読出し出力が得られる.
垂直磁気異方性をもつSmCo薄膜生成にはCuの下地膜が有効である.Cuの拡散によりSm原子と結びつき,酸化が抑止され,酸化防止用の保護膜は不要になることが見い出された.磁化機構の解析から,磁化変化は単磁区一斉回転によることが分かった.一方,面内磁気異方性をもつSmCo薄膜生成にはCrの下地膜が有効である.磁化変化は磁壁移動による.CuとCr以外に,有効な元素は見い出せなかった.SmCoの垂直異方性を引き出すには,CrとCuをシード層に用いてSmCo/Cu/Crの構成にするのが最適である.なお,SmCo層表面のSEM観察では,粒径は20-100mmであるが,TEM観察では,これが10nmのクラスターを構成していることが分かる.磁化緩和時間の解析(dH/dtとH_cの関係から求める)並びにXRDの半値幅からの計算(Scherrerの式)の結果は,10nm径の単磁区粒子の磁化反転が磁化変化の主因と考えられる.
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