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2004 Fiscal Year Annual Research Report

オーロラPLD法による強誘電体/強磁性体積層薄膜の300℃以下結晶化とメモリ応用

Research Project

Project/Area Number 16686040
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

脇谷 尚樹  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (40251623)

KeywordsオーロラPLD / 電磁石 / NiO / ニッケル亜鉛フェライト / エピタキシャル / 低温結晶化
Research Abstract

申請者はPLD法ではレーザー光線の照射によりターゲット表面から発生するプルームがプラズマ状態にあることに注目し、このプラズマを磁界によって基板付近に集めれば『自発的アシスト』効果が得られるのではないかと考えた(オーロラPLD法)。この手法を強誘電体薄膜と強磁性体薄膜を積層させた積層薄膜の作製時に用いることにより、新しい強誘電体/強磁性体メモリの機能が実現できるのではないかと考えるに至った。
平成16年度は
(1)最高磁場430GのダイナミックオーロラPLDチャンバーでNiOおよびニッケル亜鉛フェライト薄膜の結晶化や特性におよぼす磁場印加効果を調査すること
(2)2000Gの最高磁場を実現するための新しい『ダイナミックオーロラPLD装置』の試作行うための準備を完了させた。
NiO薄膜についてはMgO基板上に室温という低温でエピタキシャル成長させることに成功したが、このような低温結晶化に対しては酸素圧力が大きく作用し、20mtorrの場合に結晶性が極端に高くなることを見いだした。15mtorrおよび30mtorrでは結晶性が低いことが見いだされた。このことは低温エピタキシャル成長が生じるためには気相の平均自由行程や運動エネルギーが鍵であることを示唆する。また、結晶性は印加させた磁場が大きいほど強くなることが明らかになった。ニッケル亜鉛フェライト薄膜については、成膜中の磁場印加により、印加しない場合より約200℃ほど低温で結晶化し、かつ、バルクに匹敵する飽和磁化が得られることを明らかにした。また、磁場印加効果が生じる条件を検討するため、種々の物質に対してオーロラPLDの効果の有無を調査した。

  • Research Products

    (7 results)

All 2004

All Journal Article (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Stress-induced magnetization for epitaxial spinel ferrite films through interface engineering2004

    • Author(s)
      N.Wakiya, K.Shinozaki, N.Mizutani
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 85

      Pages: 1199-1201

  • [Journal Article] Modification of drain current on metal-oxide-semiconductor field-effect transistor by magnetic field induced by remanent magnetization2004

    • Author(s)
      N.Wakiya, K.Shimizu, S.Mizukami, K.Shinozaki, N.Mizutani
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 85

      Pages: 3772-3774

  • [Journal Article] Proposal of general rule to prepare epitaxial ceramic thin films at low temperature from the point of crystal chemistry2004

    • Author(s)
      N.Wakiya, H.Ishigaki, K.Shinozaki, N.Mizutani
    • Journal Title

      Ceramics International 30

      Pages: 1247-1251

  • [Journal Article] Effect of Substrate Size on Crystalline Orientation and Electrical Properties of (Bi, La)_4Ti_3O_<12> Thin Films2004

    • Author(s)
      T.Chiu, N.Wakiya, K.Shinozaki, N.Mizutani
    • Journal Title

      J.Ceram.Soc.Japan 112

      Pages: 266-270

  • [Journal Article] Orientation Control and Domain Structure of Epitaxial (Ni, Zn)Fe_2O_4 Thin Film for Ferromagnetic Memory Applications2004

    • Author(s)
      N.Wakiya, K.Shinozaki, N.Mizutani
    • Journal Title

      Key Engineering Materials 248

      Pages: 169-172

  • [Journal Article] Effect of Remanent Magnetization of Ferromagnetic Thin Film on I-V Characteristics of MOS Transistor : I-V Characteristics by Epitaxial (Mn, Zn)Fe2O4 Thin Film on Gate Area2004

    • Author(s)
      K.Shimizu, S.Mizukami, N.Wakiya, K.Shinozaki, N.Mizutani
    • Journal Title

      Key Engineering Materials 248

      Pages: 165-168

  • [Book] セラミックデータブック2004:電磁石オーロラPLD装置の試作によるセラミックス薄膜の低温合成2004

    • Author(s)
      脇谷尚樹, 長宗豊和, 篠崎和夫, 水谷惟恭
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      工業製品技術協会(株式会社テクノプラザ)

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Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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