| 研究課題/領域番号 |
12450256
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属物性
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
高梨 弘毅 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00187981)
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| 研究分担者 |
佐藤 勝昭 東京農工大学, 工学部, 教授 (50170733)
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, 助教授 (20250813)
ESFARJANI Keivan 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (10250820)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2002年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2001年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2000年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
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| キーワード | 磁性薄膜 / 磁性細線 / 3次元人工超格子 / 自己組織化 / 原子ステップ / 薄膜成長 / 磁気機能性 / ナノテクノロジー / 3次元人工超構造 |
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| 研究概要 |
1次元の周期構造を有する金属人工格子において、層間磁気結合、巨大磁気抵抗効果、垂直磁気異方性等の特異な物性が発現することが知られている。これらの物性は、磁気機能性として応用への展開が可能であり、実際、巨大磁気抵抗効果は既に高密度磁気記録に実用化されている。しかし、人工格子の手法では積層は1次元に限られており、今後の更なる磁気機能特性の探索のためには、3次元化を展望できる新しい人工微小構造制御法の確立が強く望まれている。本研究では、薄膜成長時の自己組織化を利用したナノメートルオーダーの新しい構造制御法の確立を目指し、ステップエッジの磁性細線・磁性粒子配列などの作製を試みた。
代表的な成果はMgO単結晶のミスカット基板を用いた実験であり、ステップの形状と密度を制御したPt下層を成長させ、その上にFePt単結晶薄膜を成長させた。ミスカットの方位と角度を変化させることにより、ステップの形状と密度が系統的に変化することが走査トンネル顕微鏡像から明かになり、さらにステップの導入によってFePt層の硬磁気特性が改善することが分かった。ステップが磁壁のピン留めサイトとして働いているものと考えられる。保磁力挙動は、ミスカット方位によってかなり異なっており、ステップの定量評価の結果から、保磁力メカニズムの定量的理解も進展すると考えられる。上記の実験に加えて、自己組織化の基礎となる原子層成長の研究も数多く行なった。Co/Ru系では、単原子積層に成功し、人工反強磁性が得られた。また、FePt系では規則合金の低温合成に成功した。
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