2005 Fiscal Year Annual Research Report
自己形成面内変調人工格子の作製と磁気機能性材料への応用
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16206067
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高梨 弘毅 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00187981)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三谷 誠司 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (20250813)
嶋 敏之 東北学院大学, 工学部, 助教授 (50261508)
吉見 亨祐 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教授 (80230803)
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| Keywords | ナノ材料 / 超格子 / 磁気記録 / 量子ドット / スピンエレクトロニクス / 自己形成 / 自己組織化 / 薄膜成長 |
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| Research Abstract |
本研究では、膜面内にナノスケールの変調構造を有する磁性人工格子およびナノ構造を作製し、磁化、磁気異方性、磁気抵抗効果、磁気光学効果など、さまざまな磁気特性の評価を行い、面内変調構造に伴う優れた磁気機能性を見出し、磁性人工格子・ナノ構造の研究に新たなブレイクスルーをもたらすことが目的である。
本年度は、主に大きな結晶磁気異方性を有し、人工格子化やナノ構造制御によって優れた磁気機能性が発現すると期待されるFePt合金を用いた研究を行った。FePtとMgOを多層積層する際に、適切な熱処理を行うことによって、ナノスケールの8面体構造を有するFePt粒子が生成すること、プロセス条件によって形態が種々変化することを見出した。面内の周期構造に関しては必ずしも明瞭ではないが、FePt粒子が8面体という特殊な構造を有すること、数テスラという大きな保磁力を示すことから、新しい磁気プローブ等の応用につながる可能性を有している。
FeAl表面のナノポアをテンプレートとして利用して、FePtの規則配列を作製することを狙った研究では、MgOを中間層に用いることによってFeAlとFePtの間の相互拡散が抑制され、優れた磁気特性が得られることが分かった。FeAl薄膜のナノポアの形成条件がバルクの場合と異なることが示唆され、ナノポア形成に関する更なる研究が必要であるが、NiO等のFeAl以外の物質においてもナノポアの形成を見出した。
昨年度から継続しているナノ粒子の1次元面内配列の実験では、Feナノ粒子のみならず、Coナノ粒子も配列することを確認した。一方、Au等のMgOとの界面エネルギーが大きい典型金属では同様の1次元配列現象は起こらなかった。
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