• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

磁性競合系人工格子の作製と物性評価

研究課題

研究課題/領域番号 12640363
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関特殊法人理化学研究所

研究代表者

山崎 展樹  理化学研究所, 磁性研究室, 先任研究員 (00271528)

研究分担者 田中 良和  理化学研究所, 磁性研究室, 先任研究員 (90250109)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード人工格子 / 磁気異方性競合 / 交換相互作用競合 / 重希土類金属 / 弗化鉄 / 中性子回折 / フラストレーション / 超薄膜 / 磁性人工格子 / 超交換相互作用 / 磁気異方性 / 競合 / 次元クロスオーバー / 絶縁体人工格子 / 磁性競合系 / 2次元磁性体 / エピタキシャル成長
研究概要

この研究においては、磁気異方性や交換相互作用等の磁性に関して競合の起こる系を人工的多層構造膜(人工格子)の形で作製し、新しい磁性発現の可能性を検討した。磁気異方性の競合する系は、重希土類金属に属するErとTbをc面配向させ交互積層した単結晶人工格子によって実現された。c軸方向を磁化容易軸とするErとc面内を磁化容易方向とするTbの積層界面における磁気異方性競合によって、Er層のc面内スピン成分のみがバルクErと比較しておよそ2倍の温度領域で長距離秩序(ヘリカルスピン構造)を示すことが中性子回折実験によって確認された。Er層のc軸方向スピン成分はバルクErと同じ温度領域において同じ構造で秩序化していることも確認されたので、磁気異方性競合は各スピン成分に関して個別に影響を与える事がわかる。これは特定のスピン成分のみを制御する工学的応用の可能性があることを示唆している。交換相互作用が競合する系は、本質的に超交換相互作用の競合が内在するFeF_2を薄膜化することによって実現された。FeF_2はZnF_2のような結晶構造が同じであるが非磁性な物質によって希釈して乱雑さを導入した場合に超交換相互作用の競合によってフラストレーションが誘起されることがバルク物質において知られているが、この研究では成長結晶方向を選択したFeF_2単結晶超薄膜をFeF_2/ZnF_2人工格子の形で作製することによってFeF_2の特定の結晶面を「切り出し」、特定の超交換相互作用のみを強調することによって、乱雑さを導入することなく超交換相互作用の競合を引き起こすことに成功した。FeF_2(001)薄膜とFeF_2(110)薄膜のネール温度の膜厚依存性が全く対照的であることから判断しても、本研究で作製されたFeF_2薄膜はバルクの希釈系とは違った「制御された競合系」であることがわかる。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] H.Yamazaki et al.: "Magnetic Structures of an Er/Tb Superlattice Studied by Neutorn Diffraction"physica status solidi. Vol.228, No.3. 741-750 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamazaki, J.Satooka: "Two-dimensional magnetism realized in FeF_2/ZnF_2 multilayers with nanoscale thickness"RIKEN Review. No.38. 14-17 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamazaki: "Thickness-dependent structural and magnetic properties of heavy rare-earth metal films with nanoscale thickness"RIKEN Review. No.45. 25-30 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamazaki, J.Satooka: "Magnetic phase transition of FeF_2/ZnF_2 superlattices"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. Vol.240, Nos.1-3. 442-444 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamazaki, J.Satooka: "Structural and magnetic properties of FeF_2(001)/ZnF_2(001) and FeF_2(110)/ZnF_2(110) superlattice"Journal of Physics : Condensed Matter. (印刷中). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山崎展樹 他: "ナノテクノロジーハンドブック"株式会社オーム社(印刷中). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yamazaki et al.: "Magnetic Structures of an Er/Tb Superlattice Studied by Neutron Diffraction"physica status solidi. Vol.228. 741-750 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yamazaki and J. Satooka: "Two-dimensional magnetism realized in FeF_2/ZnF_2 multilayers with nanoscale thicknesses"RIKEN Review. No. 38. 14-17 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yamazaki: "Thickness-dependent structural and magnetic properties of heavy rare-earth metal films with nanoscale thicknesses"RIKEN Review. No. 45. 25-30 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yamazaki and J. Satooka: "Magnetic phase transition of FeF_2/ZnF_2 superlattices"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. Vol.240. 442-444 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yamazaki and J. Satooka: "Structural and magnetic properties of FeF_2(001)/ZnF_2(001) and FeF_2(110)/ZnF_2 (110) superlattices"Journal of Physics : Condensed Matter. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yamazaki et al.: "Nanotechnology Handbook"Ohm-sha. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroki Yamazaki, Junko Satooka: "Structural and magnetic properties of FeF_2(001)/ZnF_2(001) and FeF_2(110)/ZnF_2(110) superlattices"Journal of Physics : Condensed Matter. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 山崎展樹他: "ナノテクノロジーハンドブック"株式会社オーム社(印刷中).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroki Yamazaki 他: "Magnetic Structures of an Er/Tb Superlattices Studied by Neutron Diffraction"physica status solidi(b). vol.228. 741-750 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroki Yamazaki 他: "Two-dimensional magnetism realized in FeF_2/ZnF_2 multilayers with nanoscale thicknesses"RIKEN Review. No.38. 14-17 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroki Yamazaki 他: "Magnetic pliase transition of FeF_2/ZnF_2 superlattices"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. (未定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroki Yamazaki: "Thickness-depcndent structural and magnetic properties of heavy rare-earth metal films with nanoscale thicknesses"RIKEN Review. No.45. 25-30 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

URL: 

公開日: 2000-04-01   更新日: 2020-05-15  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi