コンピュータ制御によるパルス電析ナノ構造膜の電気・磁気特性

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550648
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 上田 勇治 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (70001279)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松田 瑞史 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (20261381) ; 山田 昭弥 苫小牧工業高等専門学校, 助手 (40249719)
• Keywords: パルス電析法 / 強磁性金属 / 非磁性金属 / 多層構造薄膜 / 合金膜 / 磁性 / 電気抵抗 / コンピュータ制御

Research Abstract

最近の高真空技術の発達に伴って、物質の微細組織を原子レベルで制御可能となり、ナノオーダ物質として新材料開発への期待から注目されている。強磁性、非磁性原子からなる多層膜や微粒子析出型合金もその一例であり、強磁性内部のスピン配列を制御し、磁気的、電気的特性の向上が求められている。これは、主として気相法よるものであるが、我々は,液相からの電気化学的手法である電析法によっている。
電析法は現在広く行われている気相薄膜成長法よりも幾つかの点で優れた利点を有する。例えば、電析条件さえ適当であれば、電位,電析時間を人為的に調節することにより人工的に制御された物質を作製できる。そこで、我々はコンピュータを用い、電極電位の波形,通過時間を精密に制御し、以下のような実験結果を得た。
1)強磁性・非磁性多層膜の作製
Co, AuやAgの金属イオンを含む溶液から周期的パルス電位を調節することにより、原子単位(ナノオーダー)で制御された強磁性Coと非磁性Au及びAgとの組み合わせの多層構造薄膜を作製可能とした。次にこれらの磁性及び電気的性質を詳細に調べた。
2)非平衡Co-Au, Ag強磁性合金膜の作製
パルス時間間隔をコンピュータにより極限的に短くすることにより、平均膜厚を1原子層以下に制御した非平衡Co-Au, Ag強磁性合金膜の作製した。次にこれらの磁性及び電気的性質を調べた。

Research Products

• [Publications] 上田 勇治: "パルス電析によるFe-Ni系微粒子・多層膜の電気的および磁気的性質"日本金属学会誌. 66. 869-872 (2002)
• [Publications] Y.Ueda, A.Yamada: "Magnetic properties and magnetoresistance effect in Co-based nano-structure films produced by pulse electrodeposition"International Workshop on Electrodeposited Nanostructures. 2. 30 (2002)