2009 Fiscal Year Annual Research Report
単原子層制御による希少金属フリー高磁気異方性L10型規則合金の創製
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19360311
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高梨 弘毅 Tohoku University, 金属材料研究所, 教授 (00187981)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水口 将輝 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (50397759)
嶋 敏之 東北学院大学, 工学部, 教授 (50261508)
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| Keywords | 磁性 / 機能材料 / 規則合金 / 磁気異方性 |
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| Research Abstract |
2種類の原子層の積層構造からなるL1_0型規則合金には、その結晶の一軸性に起因した強い磁気異方性を有する材料が多く存在する。中でも3d遷移金属と貴金属の組み合わせからなるFePt、CoPtあるいはFePdなどは、非常に大きな一軸結晶磁気異方性を示し、ナノサイブ化の進む磁気ストレージデバイスおよび高性能永久磁石の次世代材料として期待されている。しかしながら、この大きい結晶磁気異方性を示す既存のL1_0型規則合金は、希少元素であるPtあるいはPdを多く含有している。そこで、本研究では、単原子層制御によりFe,Co,およびNiというクラーク数(地表の元素質量%)の比較的高い材料からL1_0型規則合金を人工合成し、大きな一軸結晶磁気異方性の実現を目指す。本年度は、特に緩衝層をAu-Cu-Niの三元合金として成長条件の最適化をおこない、この緩衝層上へのL1_0-FeNiの創製に特化して研究を進めた。MgO(001)基板上に組成の異なる様々なAu-Cu-Niの合金緩衝層を成膜し、FeNi合金薄膜を成膜してエピタキシャル成長を確認した。磁気特性を測定したところ、Au-Cu-Ni緩衝層の組成の最適化により垂直磁気異方性を増大させることができた。また、垂直磁気異方性のFeNi成長温度依存性を調べたところ、157℃で成長した試料においてFeNi層の垂直磁気異方性が最大となることがわかった。これまでFeNi合金薄膜で報告されている垂直磁気異方性としては最も大きな7×10^6erg/ccの値を得ることができた。
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