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周期構造基板を用いた強磁性ナノ粒子の規則配列化と高密度磁気記録媒体への応用

研究課題

研究課題/領域番号 13555189
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 構造・機能材料
研究機関大阪大学

研究代表者

弘津 禎彦  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (70016525)

研究分担者 須藤 孝一  大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (90314426)
佐藤 和久  大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (70314424)
岩崎 裕  大阪大学, 産業科学研究科, 教授 (00029901)
篠原 肇  日立金属(株), 技術本部・副センター長
石丸 学  大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (00264086)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
2002年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2001年度: 9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
キーワード周期構造基板 / 磁性ナノ粒子 / 規則配列化 / FePt / 硬質磁性 / L1_0構造 / 電子顕微鏡 / 球リソグラフィー / 粒子規則配列 / FePd / 基板原子ステップ / 高分解能電子顕微鏡 / エピタキシャル成長 / ナノ粒子 / L1o型規則合金 / 強磁性体
研究概要

「単結晶表面原子ステップの1次元ならびに2次元規則配列構造を利用した基板、および、高分子球を2次元配列化させた基板などを用いた1次元、ならびに2次元規則配列強磁性ナノ粒子膜」を実現し、次世代超高密度磁気記録媒体への応用を目的として以下の事項について研究を行った。すなわち、(1)NaCl(110)基板への斜め蒸着による金属ナノ粒子細線列形成、(2)NaCl(001)ステップ基板へのFePtナノ粒子規則配列構造形成、(3)Si(113)ステップ基板へのAgナノ粒子形成、(4)SrTiO_3(001)ステップ基板へのPt、Pdナノ粒子形成、(5)ポリスチレン球を用いた球リソグラフィーによる金属ナノドット周期配列構造形成、の5項目である。この中で、特にNaCl(001)ステップ基板上での4nmサイズFePtナノ粒子規則配列構造形成に成功し、粒子サイズ低下による規則相形成温度の低下ならびに単結晶ナノ粒子形成を達成した。このとき、粒子サイズの低下・高密度化に伴い保磁力が急速に減少していったが、これは粒子体積の低下に伴う磁化の熱擾乱が顕在化した結果と考えられる。強磁性ナノ粒子のサイズと規則度、硬磁気特性との相関を今後詳細に検討する必要がある。一方、Si(113)ならびにSrTiO_3(001)ステップ基板への金属元素蒸着では、非常に微細なナノ粒子が超高密度で形成されることが判明した。しかしながら、明瞭な周期的原子ステップの存在にも関わらず、そのステップエッジへのナノ粒子優先的・選択的配列は見られなかった。また球リソグラフィー技術により、Au、Pdナノドットの周期配列構造を形成することができ一応の成功を見たが、球の分散・配列に統計変動があり、その制御性が今後の課題である。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書

研究成果

(35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] K.Sato, T.Kajiwara, M.Fujiyoshi, M.Ishimaru, Y.Hirotsu, T.Shinohara: "Effects of surface step and substrate temperature on nanostructure of L1_0-FePt nanoparticles"Journal of Applied Physics. 93. 7414-7416 (2003)

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      「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] K.Sato, M.Fujiyoshi, M.Ishimaru, Y.Hirotsu: "Effects of additive element and particle size on the atomic ordering temperature of L1_0-FePt nanoperticles"Scripta Materialia. 48. 921-927 (2003)

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      「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] K.Sato, Y.Hirotsu: "Structure and magnetic property changes of epitaxially grown L1_0-FePd isolated nanoparticles on annealing"Journal of Applied Physics. 93. 6291-6298 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato, Y.Hirotsu: "Long-range order parameter of oriented L1_0-FePt nanoparticles determined by electron diffraction"Materials Transactions. 44. 1518-1522 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato, B.Bian, Y.Hirotsu: "Fabrication of oriented L1_0-FePt and FePd nanoparticles with large coercivity"Journal of Applied Physics. 91. 8516-8518 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato, B.Bian, T.Hanada, Y.Hirotsu: "Oriented L1_0-FePt nanoparticles and their magnetic properties"Scripta Materialia. 44. 1389-1393 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato, B.Bian, Y.Hirotsu: "L1_0 -type ordered phase formation in Fe-Au nanoparticles"Japanese Journal of Applied Physics. 41. L1-L3 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hirotsu, K.Sato, B.Bian: "Oriented Hard Magnetic L1_0-FePt and FePd Nanoparticles"Proceedings of the 15^<th> International Congress on Electron Microscopy. 285-286 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato, Y.Hirotsu: "Characterization of L1_0 type FeAu nanoparticles"Proceedings of the 15^<th> International Congress on Electron Microscopy. 413-414 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤和久, 弘津禎彦: "方位配向FePtナノ粒子2次元分散膜の構造と磁気的性質"日本金属学会会報まてりあ. 40. 172-177 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤和久, 弘津禎彦: "方位配向FePd規則合金ナノ粒子"日本金属学会会報まてりあ. 40. 1020 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato, T.Kajiwara, M.Fujiyoshi, M.Ishimaru, Y.Hirotsu, T.Shinohara: "Effects of surface step and substrate temperature on nanostructure of L1_0-FePt nanopaticles"Journal of Applied Physics. 93(10). 7414-7416 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato, M.Fujiyoshi, M.Ishimaru, Y.Hirotsu: "Effects of additive element and particle size on atomic ordering temperature of L1_0-FePt nanoparticles"Scripts Materialia. 48(7). 921-927 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato, Y.Hirotsu: "Structure and magnetic property changes of epitaxially grown L1o-FePd isolated nanoparticles on annealing"Journal of Applied Physics. 93(10). 6291-6298 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato, Y.Hirotsu: "Long-range order parameter of oriented L1o-FePt nanoparticles determined by electron diffraction"Materials Transactions. 44(8). 1518-1522 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato, B.Bias, Y.Hirotsu: "Fabrication of oriented L1_0-FePt and FePd nanoparticles with large coercivity"Journal of Applied Physics,. 91(10). 8516-8518 (2002)

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      「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] K.Sato, B.Bian, Y.Hirotsu: "L1_0-type ordered phase formation in Fe-Au nanoparticles"Japanese Journal of Applied Physics. 41(Part2, 1A/B). L1-L3 (2002)

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      「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] K.Sato, B.Bian, T.Hanada, Y.Hirotsu: "Oriented L10-FePt nanoparticles and their magnetic properties"Scripts Materialia. 44(8-9). 1389-1393 (2001)

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      「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] Y.Hirotsu, K.Sato, B.Bian: "Oriented hard magnetic L10-FePt and Feed nanoparticles"Proceedings of the 15^<th> International Congress on Electron Microscopy (ICEM15), Durban, South Africa. 285-286 (2002)

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      「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] K.Sato, Y.Hirotsu: "Characterization of L1_0 type FeAu nanoparticles"Proceedings of the 15^<th> International Congress on Electron Microscopy (ICEM15), Durban, South Africa. 413-414 (2002)

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      「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] 佐藤和久, 下波, 弘津禎彦: "方位配向FePtナノ粒子2次元分散膜の構造と磁気的性質"日本金属学会会報まてりあ. 40巻(2号). 172-177 (2001)

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      「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] 佐藤和久, 弘津禎彦: "方位配向FePd規則合金ナノ粒子"日本金属学会会報まてりあ. 40巻(13号). 1020 (2001)

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      「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] K.Sato, Y.Hirotsu: "Structure and magnetic property change of epitaxially grown L1o-FePd nanoparticles on annealing"Journal of Applied Physics. 93(11)(in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, T.Kajiwara, M.Fujiyoshi, M.Ishimaru, Y.Hirotsu, T.Shinohara: "Effects of surface step and substrate temperature on nanostructure of L1o-FePt nanoparticles"Journal of Applied Physics. 93(10)(in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, M.Fujiyoshi, M.Ishimaru, Y.Hirotsu: "Effects of additive elements and particle size on the atomic ordering temperature of L1o-FePt nanoparticles"Scripta Materialia. 44(8/9). 921-927 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, B.Bian, Y.Hirotsu: "Fabrication of oriented L1o-FePt and FePd nanoparticles with large coercivity"Journal of Applied Physics. 91(10). 8516-8518 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, B.Bian, Y.Hirotsu: "L1o type ordered phase formation in Fe-Au nanoparticles"Japanese Journal of Applied Physics. 41(1A/B). L1-L3 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hirotsu, K.Sato, B.Bian: "Oriented hard magnetic L1_0-FePt and FePd nanoparticles"Proceedings of the 15^<th> international Congress on Electron Microscopy (ICEM15, Durban, South Africa). 1. 285-286 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, B.Bian, Y.Hirotsu: "L1_0 Type Ordered Phase Formation in Fe-Au Nanoparticles"Jpn. J. Appl. Phys.. 41(1A/B). L1-L3 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, B.Bian, T.Hanada, Y.Hirotsu: "Oriented L1_0-FePt nanoparticles and their magnetic proeprties"Scripta Mater.. 44(8/9). 1389-1393 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, B.Bian, Y.Hirotsu: "Hard magnetic properties of oriented FePd ordered alloy nanoparticles with 2D dispersion"Proc. 4^<th> Seminar on Core University Program between Japan and Korea. 181-184 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤和久, 弘津禎彦: "方位配向FePd規則合金ナノ粒子"日本金属学会会報まてりあ. 40(12). 1020 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤和久, 卞波, 弘津禎彦: "方位配向FePtナノ粒子2次元分散膜の構造と磁気的性質"日本金属学会会報まてりあ. 40(2). 172-177 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤和久, 弘津禎彦: "強磁性規則合金ナノ粒子2次元分散膜の創製と機能"マテリアルインテグレーション. 17(1). 13-17 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤和久, 卞波, 弘津禎彦: "電子顕微鏡の実践と応用写真集(分担執筆)"方位配向FePtナノ粒子2次元分散膜の構造と磁気的性質. 254 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-03-31   更新日: 2016-04-21  

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