誘電体と磁性体を組み合わせた情報・エネルギー伝達の創造

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19651054
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 山口 仁志 National Institute for Materials Science, 材料ラボ, 主任研究員 (10370313)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松下 明行 独立行政法人物質・材料研究機構, 光触媒材料センター, グループリーダー (30343859) ; 殷 福星 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料ラボ, 主幹研究員 (80354273) ; 小澤 清 独立行政法人物質・材料研究機構, 光触媒材料センター, 主幹研究員 (90343855) ; 丸山 耕一 秋田工業高校専門学校, 物質工学科, 准教授 (90302934) ; 森 浩一 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (90274977)
• Keywords: 圧電性誘電体 / 磁歪性磁性体 / 磁気カー効果 / 磁歪効果 / 磁気的交換力 / 磁気メモリ / 情報伝達 / 超高速スイッチング

Research Abstract

酸化物誘電体と磁性体分子を組み合わせたハイブリット型の独創的な情報記憶方式の提案に関わる基礎研究を開始した。誘電分極と磁歪効果の相互作用に起因し、微小磁性体ナノドット、アレイという周期構造の強磁性転移を微小電力で誘起するという機構および磁気的な交換力による磁化配列情報の伝搬機構を技術に応用しようとするアイデアである。
これまでに、コバルトフェライトやニッケルフェライトの合成方法を検討し、粉末試料やゾル-ゲル法により作製した薄膜の磁気特性について調べた。これらの磁性ナノ構造に超常磁性を発現させるためには、粒径などの微細構造を厳密に制御する必要がある。一方、産業総合技術研究所(茨城県つくば市)のNPF実験施設を活用して、カーボン基板上に微細溝(幅、ピッチとも100nm程度)を加工する検討を行った。深さ方向の溝形状の厳密な制御には課題が残った。
高エネルギー加速器機構、PF実験施設において、周期構造を有する試料のX線共鳴磁気散乱実験を行い、偏光解析を行うX線磁気カー効果も併用することで、スパッタ法で作成したCo/Cu多層膜の周期構造を反映したデータが得られた。このデータを、二重極と四重極の磁気散乱因子に分解して、解釈する必要がある。
秋田高専には、磁気光学計測装置の構築を継続中である。反射率計測による磁気カー効果を検出する方法とした。この方法で、磁性体に磁場を印加するかわりに誘電体に電場を印加する方法で、磁化の情報を検出できる。