| 研究課題/領域番号 |
12650656
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
橋本 満 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (20017388)
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| 研究分担者 |
中井 日佐司 電気通信大学, 電気通信学部, 講師 (70237204)
史 蹟 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (70293123)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | ナノコンポジット / 相分離 / 垂直磁気異方性 / Co-TiN / 繊維組織 / C_o-T_iN / 反応性スパッター / Co-TiN薄膜 / ナノコンポシット薄膜 |
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| 研究概要 |
本研究ではCo-Ti-N系ナノコンポジット薄膜の作製および構造と物性の評価について研究した。まず作製条件と薄膜の構造の関係をあきらかにした。直流スパッタ法で、アルゴンと窒素の混合ガスを用い、作製した試料はアモルファスである。適切なN_2分圧で作製した試料は、作製後の真空アニール処理で薄膜中のTiとNと反応し、TiNが形成される。その結果CoとTiNと相分離し、Co-TiNナノコンポジット薄膜が形成される。CoとTiNの結晶粒の面内のサイズは10nm以下であり、基板面と垂直の繊維状の組織になっている。またCo-TiNナノコンポジット薄膜の磁気特性について調べた結果、薄膜の厚さは100nm以下では薄膜は面内方向と垂直方向について磁気的同方性を示す。つまり面内方向と垂直方向と同じような磁気特性が測定された。ところが薄膜の厚さが100nm以上の場合、垂直異方性を示すこと、つまり垂直方向が容易軸になることが明らかになった。さらにCo-Ti-N薄膜の磁気的性質の作製条件・構造への依存性について調べた。作成したままの試料はほとんど強磁性を示さない、400〜700℃の間でアニール処理すると飽和磁化が温度とともに増加する。さらに温度を上げると変化しなくなる。これは作製したままの試料ではCoとTi、Nとが結合していて、アニール処理するとTiとNが反応し、Coが分離されるためである。Nの薄膜の中への混入量も磁気性質に大きく影響する。少ない場合は相分離が十分に進行できないため、飽和磁化が低下する。しかし多すぎる場合にCoも窒化され、飽和磁化が同じく低下する。したがって薄膜を作製する際に窒素の分圧をコントロールし、窒素の混入量をコントロールすることが重要である。その他、Co-TiNナノコンポジット薄膜は金属・合金薄膜と比べると、電気抵抗、硬度が非常に高いことが判明した。
本研究の結果から、Co-TiNナノコンポジット薄膜が垂直記録媒体として非常に有望と考えられる。
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