2004 Fiscal Year Annual Research Report
気相急冷による硬質磁性合金ナノ粒子の形成と電子線構造解析ならびに磁性評価
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16106008
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
弘津 禎彦 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (70016525)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石丸 学 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (00264086)
佐藤 和久 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (70314424)
平田 秋彦 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (90350488)
牧野 彰宏 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (30315642)
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| Keywords | 硬質磁性ナノ粒子 / L1_0型規則相 / 低温合成 / 高密度分散 / 方位配向 / 添加元素 / FePtCu / FePdCu |
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| Research Abstract |
本研究では、方位配向・孤立分散した硬質磁性合金ナノ粒子高密度分散膜を形成し、その規則構造と硬質磁性との関係を調べ超高密度磁気記録媒体の実現を目指している。本年度は、RFマグネトロンスパッタ法を用いて加熱NaCl基板上へFe、Pt、Cuを同時高速スパッタすることにより、基板温度340℃にてL1_0型FePtCuナノ粒子高密度分散・方位配向組織形成に成功した。平均粒径12nm、粒子分散密度6.5×10^<11>cm^<-2>である。このとき、スパッタしたままの状態で室温で1.4kOe、10Kで5kOeという大きな保磁力が発現した。従来の真空蒸着法で作製したFePtナノ粒子分散膜と比較して規則化温度は実に260Kも低下した。これまでにもCu添加等による低温規則化に関する研究例は多いが、方位配向・孤立分散・高密度分散かつ高保磁力を有するL1_0型ナノ粒子を低温で形成した例は無く、画期的な結果であると言える。基板温度290℃の場合にもL1_0型規則相が形成されたが、未反応のFeも残留していた。しかしながらこのとき得られた組織は平均粒径6nm、粒子分散密度は1×10^<12>cm^<-2>という非常に高密度な値であった。
一方、従来から進めてきた電子ビーム逐次蒸着法においても、L10型規則相の低温合成と高保磁力発現に関する結果が得られた。すなわち、Cuを10at%程度添加したFePdCuナノ粒子方位配向分散膜において、550℃-1hの熱処理により室温で膜面垂直方向に3.5kOe、10Kで7.2kOeという非常に大きい保磁力を得た。また、このとき、著しい垂直磁気異方性を有する事が判明した。現在、Cu濃度の最適化を図っている。
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