2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of hydrogen controllabel GMR multilayer
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18K04745
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
赤丸 悟士 富山大学, 研究推進機構 水素同位体科学研究センター, 助教 (10420324)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 磁性多層膜 / 水素 / 磁気抵抗 / パラジウム合金 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電子ビーム蒸着装置を用いてSiO2基板上にCo濃度の異なるPdCo薄膜およびPdCo/Cu多層膜を作成した。X線回折及びX線反射測定などから、PdCo単層膜がPd薄膜と同様の構造を示すことおよびPdCo/Cu多層膜の多層構造が作成できていることを確かめた。
測定系として、電磁石とガス導入系を取り入れた電気伝導特性測定装置を構築し、その性能評価をPdCo薄膜およびCo/Cu多層膜を用いて行った。PdCo薄膜の磁気抵抗は小さな負の磁気抵抗を示し、測定雰囲気に水素を導入するとその磁気抵抗はわずかに小さくなった。これは水素吸収による磁化の減少が一因であると示唆された。一方磁気抵抗と同時に測定したホール効果では、薄膜の磁性に対応した異常ホール効果が見られ、水素導入とともに異常ホール効果の大きさの減少が明瞭に観測できた。これによりPdCo薄膜の水素吸収による磁性変化を検証することができた。Co/Cu多層膜を用いた磁気抵抗効果測定では、既報の巨大磁気抵抗効果と同様の振る舞いが確認できた。これらの検証より、電子ビーム蒸着による多層膜作成および今回構築した測定系は、水素雰囲気下での巨大磁気抵抗効果測定が可能であることが示された。
この測定系を用いてPdCo/Cu多層膜の測定を行った。Co濃度10％のPdCo薄膜を2nm、Cuを1.5nmとした多層膜の磁気抵抗は、PdCo単層膜とほとんど変わらなかった。多層膜中のCuの厚さを1nm-2nmまで変えた多層膜の磁気抵抗を測定した結果、磁気抵抗の大きさはCuの厚さに対し周期的な変化を示したことから、多層膜内のPdCo薄膜間で磁気相関が働いていることが示唆された。
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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
H30年度の計画は、全て予定通りに実行することができた。加えて測定装置の構築では磁気抵抗に加えホール効果の測定を加えることで、薄膜の磁気特性を間接的に検証することが可能となった。現在この装置を用いて今年度の予定であるPdCo/Cu多層膜の測定に着手できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度はPdCo/Cu多層膜について、Co濃度、PdCo層の厚さ、多層膜の周期構造などに着目し、巨大磁気抵抗効果を示す多層膜の作成を目指す。さらには作成した多層膜について磁気抵抗の水素濃度依存性を測定することで、水素雰囲気下での磁気抵抗の変化を明らかにする。
これまでに行ったPdCo/Cu多層膜の磁気抵抗測定では、巨大磁気抵抗効果は観測できていない。今後の研究の幅を広げるため、磁化が大きくなると予想されるFeを添加したPd-Co-Fe三元系合金の利用を検討する。まずはバルクで合金系を作成し磁化及び水素吸収能について評価する。
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| Causes of Carryover |
H30年度はほぼ計画通りの経費を使用した。次年度に繰り越される額は消耗品購入の際の端数であり、次年度以降の消耗品購入に充てる。
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