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高濃度ランダム物質の秩序形成とナノ構造制御による新機能材料創製

研究課題

研究課題/領域番号 08405043
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 謙爾  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10005861)

研究分担者 櫻井 正樹 (櫻井 雅樹)  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (80235225)
柴田 薫  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60183836)
今野 豊彦  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (90260447)
神山 智明  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (90005926)
隅山 兼治  東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (70101243)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
40,500千円 (直接経費: 40,500千円)
1997年度: 8,900千円 (直接経費: 8,900千円)
1996年度: 31,600千円 (直接経費: 31,600千円)
キーワードランダム合金 / ナノ結晶物質 / グラニュラー物質 / スパッタリング / 磁化 / 電気伝導 / メスバウァー効果 / 電子顕微鏡組織 / 鉄-クロム-窒素 / 非平衡合金 / ナノ構造 / 垂直磁化膜
研究概要

本研究計画においては、主として対向ターゲット型スパッタリング装置を用いて、ランダム度の高い合金、化合物を作製し、作製過程の制御、作成後の熱処理による科学的・構造的・組織的揺らぎやナノグラニュラー粒子の形成、それに伴う磁気的・電気的性質の変化を明らかにする。研究成果の概要は次の通りである。
1.良好な垂直磁気特性を示すFeーCr-N合金スパッタ膜について、トルク法と強磁性共鳴法による磁気異方性定数の評価、メスバウァー効果による微視的な磁性や構造の揺らぎ、X線光電子分光法によるNとFe、Crとの化学結合状態の解析を行った。電子顕微鏡観察、X線回折の結果と総合して、針状のaーFe微粒子が(200)面で優先成長したγー(FeCr)_4N柱状組織の界面に分散する複合構造に起因する形状異方性が、垂直磁気特性の主因であることがわかった。2.Co-C合金スパッタ膜について、電子顕微鏡観察、磁化および電気抵抗測定を行った。基板温度T_S=300℃以下ではCoとCがアモルファス状の炭化物を形成する。T_S〜350℃では、約20nmの微細なCo粒子が析出し、C(グラファイト)がその粒界を囲むグラニュラー構造を形成し、T_S=400℃以上ではCoとC(グラファイト)がほぼ完全に相分離し、Co粒子サイズもより大きくなる。特にT_S=350℃で作製したC濃度50_<at>%の薄膜は約500Oeの保磁力を示すことがわかった。3.イオンクラスタービーム法で作製したFe/Cuグラニュラー膜は、ナノ尺度で磁気的な揺らぎの領域にヒエラルキーが存在すること、同時蒸着法で作製したEuーTM(TM:Fe)ランダム合金は、低温でEuのらせん磁気配列の乱れによりメタ磁性転移および磁気抵抗効果の符号の反転を生じることが明らかになった。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (68件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (68件)

  • [文献書誌] D.L.Peng: "Structure and Magnetic Properies of Fe-N Films Deposited by DC Magenetron Facing Target Sputtering" Phys.Stat.Sol.(a)157. 139-152 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hihara: "Characteristic Giant Manetroresistance of Fe/Cu Franular Films Produced by Cluster Beam Deposition and Subsequent Annealing," Mat.Sci.Eng.A217/218. 322-325 (1996)

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  • [文献書誌] K.Wakoh: "Comparative GMR Study of Fe/Cu Granular Films Deposited by Co-Evapopration and Cluster Beam Techniques" Mat,Sci.Eng.A217/218. 326-330 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yamamuro: "Evaluation of Fe-Ag Granular Materials by HRTEM and Magnetogranulometry" Mat,Sci.Eng.A217/218. 336-339 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sumiyama: "Stuctural Difference between Fe/Cu and Fe/Ag Granular Films Produced by a Cluster Beam Method" Mat,Sci.Eng.A217/218. 340-343 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kobayashi: "Themoelectric Power in Fe-Based Granular Alloys" J.Phys.Cond.Mat.8. 11105-11110 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.L.Peng: "Perpendicular Magnetic Anisotropy of Fe-Cr-N Films Prepared by DC Reactive Sputtering" Jpn.J.Appl.Phys.36. L479-L481 (1997)

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  • [文献書誌] D.L.Peng: "Effect of Heat Treatment on Structure and Magnetic Propetries of Fe-N and Fe-Ti-N Alloy Films" J.Alloys.Comp.255. 50-54 (1997)

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  • [文献書誌] D.L.Peng: "Structure and Megnetic Properties of Fe-Cr-N Spurter-Deposited Films" J.Magn.&Magn.Mat. 172. 41-52 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hihara: "Anomalous Concentration Dependence GMR in Fe/Cu Granular Films Prepared by Cluster Beam Deposition" J.Phys.Soc.Jpn.66. 1450-1456 (1997)

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  • [文献書誌] K.Wakoh^-: "Magnetism and Giant Magnetoresisance in granular Fe-Cu alloy Films Prpoduced by Inonized BeamMethod" J.Jpn.Just.Metals. 61. 502-506 (1997)

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  • [文献書誌] T.Hihara: "Microtructure and Magnetoresisance in Fe-Cu Thin Films Prepared by Cluster-Beam Deposition" Jpn.JAppl.Phys.36. 3485-3491 (1997)

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  • [文献書誌] T.Hihara: "Microtructure and Magnetoresisance in Fe-Cu Granular Films Prepared by Sputter Deposition and Subsequet Annealing" J.Phys.soc.Jpn.66. 1785-1791 (1997)

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  • [文献書誌] J.Sakurai: "The Sign of Magneto-Themoelectric Power of Magnetic Granular Alloys" J.Phys.soc.Jpn.36. 2240-2243 (1997)

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  • [文献書誌] Y.Kobayashi: "Hall Effect in Fe-Ag Granular Alloys" J.Magn.&Mag.Mat.176. 164-168 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ogawa: "Mabnetic and Transport Properties Non-Equilbrium bcc Eu-Fe Alloys" Physica. 3237-238. 289-291 (1997)

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  • [文献書誌] T.Hihara: "Size Distribution of and α-Fe complex in Fe/Cu Granular Films Deposited by Cluster Beam Technique" J.Phys.Soc.Jpn.57. 599-603 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.L.Peng: "Structure of Fe-Cr-N Nanocrysitaline Films with Perpendicular Magnetic Anisotropy" J.Non-Cyst.Sokids. (in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.L.Peng: "Themomagnetic Behaviors of Fe-Cr-N Films with the Perpendicular Magnetic Anisotropy" J.Alloys.Comp.(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.L.Peng: "X-ray Diffraction and X-ray Photoelectron Spectra of Fe-Cr-N Films Deposited by DC Reactive Sputtering" J.Mat.Sci. (in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.J.Konno: "Magnetic and Transport Properies of Nonequilibrium Eu-Fe Thin Films" J.Phys.Cond.Mat. (in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.J.Konno: "Anomalous Magnetoresistance of Nonequilibrium Eu-TM(Co,Mo)Alloy Thin Films," J.Phys.Cond.Mat. (in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.L.Peng, K.Sumiyama, M.Oku, D.X.Li and K.Suzuki: "Structure and Magnetic Properties of Fe-Ti-N Films Deposited by DC Magnetron Facing Target Sputtering" Phys.Stat.Sol.(a) 157. 139-152 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hihara, K.Sumiyama, H.Onodera, K.Wakoh and K.Suzuki: "Characteristic Giant Magnetoresistance of Fe/Cu Granular Films Produced by Cluster Beam Deposition and Subsequent Annealing" Mat.Sci.Eng.A217/218. 322-325 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Wakoh, T.Hihara, T.J.Konno, K.Sumiyama and K.Suzuki: "Comparative GMR Study of Fe/Cu Granular Films Deposited by Co-Evaporation and Cluster Beam Techniques" Mat.Sci.Eng.A217/218. 326-330 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yamamuro, T.Hihara, K.Wakoh, T.J.Konno: "Evaluation of Fe-Ag Granular Materials by HRTEM and Magnetogranulometry" Mat.Sci.Eng.A217/218. 336-339 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sumiyama, T.Hihara, S.A.Makhlouf, K.Wakoh, M.Sakurai Y.Xu, T.J.Konno, S.Yamamuro and K.Suzuki: "Structural Difference between Fe/Cu and Fe/Ag Granular Films Produced by a Cluster Beam Method" Mat.Sci.Eng.A217/218. 340-343 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kobayashi, K.Honda, Y.Aoki, H.Sato, T.Ono, T.Shinjo, S.A.Makhlouf, T.Hihara, K.Sumiyama and K.Suzuki: "Thermoelectric Power in Fe-Based Granular Alloys" J.Phys.Cond.Mat.8. 11105-11110 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.L.Peng, K.Sumiyama, T.J.Konno and K.Suzuki: "Perpendicular Magnetic Anisotropy of Fe-Cr-N Films Prepared by DC Reactive Sputtering" Jpn.J.Appl.Phys.36. L479-L481 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.L.Peng, K.Sumiyama and K.Suzuki: "Effect of Heat Treatment on the Structure and Magnetic Properties of Fe-N and Fe-Ti-N Alloy Films" J.Alloys.Comp.255. 50-54 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.L.Peng, T.J.Konno, K.Sumiyama, H.Onodera and K.Suzuki: "Structure and Magnetic Properties of Fe-Cr-N Sputter-Deposited Films" J.Magn.& Magn.Mat.172. 41-52 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hihara, K.Sumiyama, M.Sakurai, H.Onodera, K.Wakoh and K.Suzuki: "Anomalous Concentration Dependence GMR in Fe/Cu Granular Films Prepared by Cluster Beam Deposition" J.Phys.Soc.Jpn.66. 1450-1456 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Wakoh, M.Yoshida, T.J.Konno, T.Hihara, K.Sumiyama and K.Suzuki: "Magnetism and Giant Magnetoresistance in granular Fe-Cu alloy Films Prpoduced by Inonized Cluster Beam Method" J.Jpn.Inst.Metals. 61. 502-506 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hihara, Y.Xu, T.J.Konno, K.Sumiyama, H.Onodera, K.Wakoh and K.Suzuki: "Microstructure and Giant Magnetoresistance in Fe-Cu Thin Films Prepared by Cluster-Beam Deposition" Jpn.J.Appl.Phys.36. 3485-3491 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hihara, K.Sumiyama, H.Onodera, K.Wakoh and K.Suzuki: "Magnetism and Magnetoresistance in Fe/Cu Granular Films Prepared by Sputter Deposition and Subsequent Annealing" J.Phys.Soc.Jpn.66. 1785-1791 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Sakurai, D.Huo, T.Kuwai, K.Mori, T.Hihara, K.Sumiyama and K.Suzuki: "The Sign of Magneto-Thermoelectric Power of Magnetic Granular Alloys" J.Phys.Soc.Jpn.66. 2240-2243 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kobayashi, K.Honda, Y.Aoki, H.Sato, T.Ono, T.Shinjo, S.A.Makhlouf and K.Sumiyama and K.Suzuki: "Hall Effect in Fe-Ag Granular Alloys" J.Magn.& Mag.Mat.176. 164-168 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ogawa K.Sumiyama, T.J.Konno, H.Katoh, K.Wakoh and K.Suzuki: "Magnetic and Transport Properties of Non-Equilibrium bcc Eu-Fe Alloys" Physica. B237-238. 289-291 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hihara, K.Sumiyama, Y.Wang, T.Kamiyama, K.Wakoh and K.Suzuki: "Size Distribution of gamma-and d-Fe Complex Clusters in Fe/Cu Granular Film Deposited by Cluster Beam Technique" J.Phys.Soc.Jpn.67. 599-603 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.L.Peng, T.J.Konno, K.Sumiyama and K.Suzuki: "Strncture of Fe-Cr-N Nanocrystalline Films with Perpendicular Magnetic Anisotropy" J.Non-Cryst.Solids.(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.L.Peng, K.Sumiyama and K.Suzuki: "Thermomagnetic Behaviors of Fe-Cr-N Films with the Perpendicular Magnetic Anisotropy" J.Alloys.Comp.(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.L.Peng, K.Sumiyama, M.Oku, T.J.Konno, K.Wagatsuma and K.Suzuki: "X-ray Diffraction and X-ray Photoelectron Spectra of Fe-Cr-N Films Deposited by DC Reactive Sputtering" J.Mat.Sci.(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.J.Konno, N.Ogawa, K.Wakoh, K.Sumiyama, K.Shoji, H.Onodera and K.Suzuki: "Magnetic and Transport Properties of Nonequilibrium Eu-Fe Thin Films" J.Phys.Cond.Mat.(in press). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.J.Konno, K.Wakoh, K.Shoji, K.Sumiyama and K.Suzuki: "Anomalous Magnetoresistance of Nonequilibrium Eu-TM (Co, Mo) Alloy Thin Films" J.Phys.Cond.Mat.(in press). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.L.Peng: "Perpendicular Magnetic Anisotropy of Fe-Cr-N Films Prepared by DC Reacitive Sputtering" Jpn.J.Appl.Phys.36. ム479-ム481 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] D.L.Peng: "Effect of Heat Treatment on the Structure and Magnetic Properties of Fe-N and Fe-Ti-N Alloy Films" J.Alloys.Comp.255. 50-54 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] D.L.Peng: "Structure and Magnetic Properties of Fe-Cr-N Sputter-Deposited Films" J.Magn.& Magn.Mat.172. 41-52 (1997)

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  • [文献書誌] T.Hihara: "Anomalous Concentration Dependence GMR in Fe/Cu Granular Films Prepared by Cluster Beam Deposition" J.Phys.Soc.Lpn. 66. 1450-1456 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Wakoh: "Magnetism and Giant Magnetoresistance in granular Fe-Cu alloy Films Prpoduced by Inonized Cluster BeamMethod" J.Jpn.Inst.Metals. 61. 502-506 (1997)

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  • [文献書誌] T.Hihara: "Microstructure and Giant Magnetoresistance in Fe-Cu Thin Films Prepared by Cluster-Beam Deposition" Jpn.Appl.Phys.36. 3485-3491 (1997)

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  • [文献書誌] T.Hihara: "Magnetism and Magnetoresistance in Fe/Cu Granular Films Prepared by Sputter Deposition and Subsequent Annealing" J.Phys.Soc.Jpn.66. 1785-1791 (1997)

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  • [文献書誌] Y.Kobayashii: "Hall Effect in Fe-Ag Granular Alloys" J.Magn.& Mag.Mat.116. 164-168 (1997)

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  • [文献書誌] N.Ogawa: "Magnetic and Transport Properties of Non-Equilibrium bcc Eu-Fe Alloys" Physica. B237-238. 289-291 (1997)

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  • [文献書誌] T.Hihara: "Size Distribution of γ-and α-Fe Complex Clusters in Fe/Cu Granular Film Deposited by Cluster Beam Technique" J.Phys.Soc.Jpn.67. 599-603 (1998)

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  • [文献書誌] T. Hihara: "Magnetic-Field-and Temperature-Dependent Characteristics of Fe/Cu Granular Films Produced by Sputter-and Cluster-Beam-Deposition," Sci. Rep. RITU. A42. 303-307 (1996)

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  • [文献書誌] D. L. Peng: "Structure and Magnetic Properties of Fe-Ti-N Films Deposited by DC Magnetron Facing Target Sputtering," Phys. Stat. Sol.(a)157. 139-152 (1996)

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  • [文献書誌] T. Hihara: "Comparative GMR Study of Fe/Cu Granular Films Deposited by Co-Evaporation and Cluster Beam Technique," Mat. Sci. Eng.A217/218. 326-330 (1996)

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  • [文献書誌] T. J. Konno: "Mat. Sci. Eng. A217/218" Structure and Magnetic Properties of Fe/EuO Granular Films,331-335 (1996)

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  • [文献書誌] T. J. Konno: "Jpn. J. Appl. Phys. 35-1" Synthesis and Magnetic Properties of Non-Equillibrium Eu-Rich EuO Thin Films,6052-6056 (1996)

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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