| 研究課題/領域番号 |
07555211
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
藤森 啓安 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60005866)
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| 研究分担者 |
大沼 繁弘 (財)電気磁気材料研究所, 主任研究員 (50142633)
沢崎 立雄 (株)住友金属工業, 未来技術研究所, 研究員
嶋 敏之 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (50261508)
三谷 誠司 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (20250813)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
20,700千円 (直接経費: 20,700千円)
1997年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1996年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1995年度: 11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
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| キーワード | 磁性薄幕 / ナノ複合薄膜 / 軟磁性 / 高周波磁性材料 / 高電気抵抗 / 渦電流損失 / フェライト / スパッタ / 磁性薄膜 / グラニュラー合金 / 薄膜 / 透磁率 / 電気抵抗 / 磁気異方性 |
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| 研究概要 |
磁気記録ヘッドやインダク等の磁気機能デバイスの小型化、高周波化、高性能化に伴い、高電気抵抗と高飽和磁化を有する薄膜軟磁性材料の創製が重要な課題となっている。これまで、磁性金属と非磁性絶縁体をナノスケールで複合化させたグラニュラー構造薄膜が研究され、ある程度の高電気抵抗と高飽和磁化(ρ=100-500μΩcm、B_s〜10kG)が実現されるともに実用化も進んでいる。しかし、超高密度磁気記録ヘッドなどでは。更なるハイパフォーマンスが要求されており、そのための材料開発が急務となっている。そこで本研究では、絶縁相をも強磁性体とした強磁性合金/強磁性絶縁体型のグラニュラー構造薄膜の軟磁気特性を検討し、高電気抵抗・高飽和磁化軟磁性薄膜材料の実現を目指した。
強磁性合金と強磁性絶縁体からなる複合ターゲットを用いて、スパッタ法によりグラニュラー構造薄膜を作製し、微細構造、電気抵抗特性および軟磁気特性を評価した。種々の組合わせを試みた結果、基板成長表面での強磁性絶縁相の分解または生成過程の制御が重要であることが分かった。熱力学的考察わ踏まえて検討した結果、Fe-MgF_<e2>O_<e4>などの系が有望であることが分かった。実際、Fe-Mg-O 系グラニュラー薄膜では、最適成膜条件において、ρ=100-400μΩcm、B_s=12-16kGという高電気抵抗・高飽和磁化軟性が発現し、組成分析結果はMgF_<e2>O_<e4>の生成を示唆している。強磁性合金/強磁性絶縁体型の軟磁性グラニュラー構造薄膜として、FeMg-O 系は優れた特性を示しており、今後の実用化が期待できるものと考えられる。
また、Co-Fe-Al-O系において、高飽和磁化を有する軟磁性薄膜を得ることができた。Al組成が約7%において、電気抵抗はρ=100μΩcm程度であるが、飽和磁化は B_s=19kG以上に達した。超高密度磁気記録ヘッドに応用可能な高飽和磁化である。
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