2006 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
| Project/Area Number |
16106008
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
弘津 禎彦 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (70016525)
|
|---|
| 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 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30315642)
|
|---|
| Keywords | 硬質磁性 / 規則合金ナノ粒子 / エピタキシャル成長 / 電子線構造解析 / 磁気特性評価 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、次世代甲超高密度磁気記録媒体材料を実現するために重要な、硬質強磁性ナノ粒子の構造と磁性の関連を明らかにする研究を行ってきている。今年度は、(1)FePtCu三元合金におけるCuサイトのALCHEMI法による決定、(2)スパッタ法を用いたLlo-FePt系ナノ粒子膜合成、(3)Co添加によるFePdナノ粒子の磁化容易軸配向制御と低温合成、のテーマで研究を進めた。(1)については、バルクFe_<40>Pt_<50>Cu_<10>組成のバルク試料を溶解し、規則合金化処理後、ALCHEMI法による電子回折・X線検出実験を行った。現在、追試実験が進行中。(2)については、RFスパッタ法により、FePtCu三元系合金について、Pt組成50at%近傍で岩塩単結晶(100)基板上への薄膜作製を行った。低温基板温度300〜350℃のもとでLlo-FePtCuナノ粒子生成組成範囲の探索を行い、Llo-ナノ粒子形成がFe_<37>Pt_<51>Cu_<12>組成付近で起こることを見出した。このときの保磁力は1.4KOe(面内方向)、1KOe(垂直方向)(基板温度340℃、測定:300K)であり、<100>配向ナノ粒子(平均径11nm)膜が生成される。また、Fe-Nb-Pt-B合金スパッタ薄膜作製を行い、Pt添加によるFe-Nb-Bアモルファス相不安定化を利用したLlo-FePtナノ粒子析出の実験を行った。(Fe_<0.55>Pt_<0.45>)_<90>Nb_3B_7組成において、水冷基板成膜後923K-20minのアニールにより、Fe-Pt-Zr-B系の場合よりも高い約7KOeの高保磁力を有するLlo-FePtナノ粒子(粒径〜10nm)組織が形成されることを見出した。(3)の研究においては、基板温度400℃において、NaCl基板上でPd-Fe-Co-Al_2O_3の順に逐次蒸着を行い、550℃アニールにより平均粒径11nmのLlo-FePdCo合金ナノ粒子の高密度分散膜を合成した。電顕解析の結果、ほぼ90%の粒子が膜面垂直にc-軸を有する「垂直磁化膜(Co:5%で保磁力1.7KOe)」が形成されることが判明した。飽和磁化はCo添加量に比例して増加しており、第3元素添加による磁化の減少がなく、かつ、優れた垂直磁化特性を有するLlo-ナノ粒子膜の形成を確認した(特許出願)。
|
