2016 Fiscal Year Research-status Report
垂直配向メソポーラス薄膜の細孔壁を介したスピン依存トンネル伝導
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15K05982
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
栄岩 哲二 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (60175528)
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| Project Period (FY) |
2015-10-21 – 2018-03-31
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| Keywords | メソポーラス薄膜 / 垂直配向メソ孔 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ガラス基板上にCu等の真空蒸着薄膜を製膜した下地電極に対するバイアス電圧－薄膜ドメイン領域依存性を調べ，基板エッジ部分の電場勾配の急激化によるメソポーラス薄膜の膜厚均一形成障害が明らかとなった。低抵抗Siウエハーを基板に替えバイアス電圧－薄膜ドメイン領域依存性を調べ直したところ，電極の適度な内部抵抗による膜厚均一形成が可能であることと，ドメイン領域面積が11倍向上することが明らかとなった。
パルスメッキ法によるメソ孔内部への磁性金属充填を行う前のメソ孔内部の界面活性剤除去を，500℃空気中熱処理或いはエキシマ紫外線照射による分解について検討した。TOF-SIMSによるメソ孔内部の残留界面活性剤量分析の結果，500℃空気中熱処理ではほぼ全量，3分間のエキシマ紫外線照射では約半分の界面活性剤の除去が可能であることが分かった。断面SEM観察による内部構造への影響観察では，500℃空気中熱処理では膜厚方向へ2/3収縮が起こり，その結果内部構造が破壊していることが明らかとなった。一方，エキシマ紫外線照射では，膜厚方向の圧縮は見られず，基板から垂直方向のメソ孔が明確に残っていることが分かった。エキシマ紫外線照射時間を延ばすことで，内部構造を破壊せずにメソ孔内部の界面活性剤除去が可能であることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
電気アシスト自己組織化法と低抵抗Siウエハー基板の組み合わせにより，垂直配向のメソ孔構造の形成とドメイン領域の面積増大を実現した。エキシマ紫外線照射により，メソ孔内部に充填された界面活性剤の除去をメソ構造を破壊することなく実現できることを明らかとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
メソ孔内部への磁性金属充填を試み，断面SEM観察により，充填状況を明らかにする。
磁性金属のメソ孔内部への充填が実現したところで，Si基板からの薄膜剥離法を検討する。Si基板上への直接成膜では，メソポーラス薄膜剥離が困難な場合には，剥離を実現するためにSi基板上に極薄の金属層を形成層し，メソポーラス薄膜の形成・磁性金属充填を行い，金属層のみの溶解を検討する。
メソポーラス薄膜の剥離を実現した後，剥離薄膜をガラス基板上に再付着させ，電極形成しトンネル型磁気抵抗効果を測定する。
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| Causes of Carryover |
当初計画で見込んだよりも安価で研究が遂行できたため少しの次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
H29年度請求額とあわせて，基板の電気抵抗を大幅に下げない範囲で個別に溶解が可能なCu，C，Al極薄膜をSi基板上に形成し，メソポーラス薄膜形成・界面活性剤除去・磁性金属充填の後，メソ薄膜剥離を試みることに使用する予定である。
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Research Products
(3 results)
