| 研究課題/領域番号 |
13650355
|
|---|
| 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 |
電子・電気材料工学
|
|---|
| 研究機関 | 久留米工業大学 (2002)
法政大学 (2001) |
|---|
研究代表者 |
林 伸行 久留米工業大学, 工学部, 教授 (30318612)
|
|---|
| 研究分担者 |
鳥山 保 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (40016176)
坂本 勲 産業技術総合研究所, つくば中央, 主任研究員
蓮山 寛機 久留米工業大学, 工学部, 教授 (00037962)
佐藤 政孝 法政大学, イオンビーム工学研究所, 助教授 (40215843)
|
|---|
| 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 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2001年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
|
|---|
| キーワード | 巨大磁気抵抗効果 / ナノサイズ超微粒子 / 電子トンネリング / 超常磁性 / メスバウアー分光 / Fe-Co合金超微粒子 / イオン注入によるグラニュラー層形成 / Fe-Co合金微粒子 / 超微粒子 / 鉄イオン注入によるグラニュラー層 / メスバウアー分光法 |
|---|
| 研究概要 |
イオン注入法によるトンネル型巨大磁気抵抗(TMR)材料の新たな創製技術の確立を目的に、Fe/Al_2O_3等グラニュラー系のTMR発現機構を解明する研究を行った。TMR材料作製の最適条件を求めるなど、所定の目的を十分達成したと考えられる。
1)イオン注入量依存性の解明;Fe/Al_2O_3系では、最大磁気抵抗(MR)比は注入量1.5x10^<17>ions/cm^2で7.5%(H=12KG)と最高値が得られた。この時、αFe超微粒子は超常磁性から強磁性状態に転移する臨界状態にあることを示し、TMRの本質的機構が超常磁性微粒子間の電子トンネリングであることを実験的に明らかにした。
2)鉄微粒子の粒径分布-ナノ材料解析・評価;上記のFe注入量に対し、その粒径を解析により求め、1.5〜3nmにピークを持って分布すると評価した。従って室温で超常磁性緩和がブロックされる鉄微粒子の臨界の大きさは、粒半径2nmであると推測された。
3)多種ナノコンポジット創製の提示;Fe/Al_2O_3系以外でのTMRグラニュラー層形成の可能性について調べた。Fe/MgO、Fc/SiO_2系に於いても超常磁性の鉄微粒子が形成されたが、それらのMR比はas-impla状態では約1%に過ぎないとの結果を得た。
4)イオン注入あと処理;イオン注入グラニュラー試料では300℃程の低温度あと処理でも粒成長などその分散状態が変化することを見出した。特にFe/MgO系では、MR比が低温アニール後に1%から3%に増加することを明らかにした。この結果によりTMR材料改質の一方法を提本できた。
5)新たな合金超微粒子グラニュラー層の創製;Fe及びCoイオンの共注入により合金超微粒子が形成されることを初めて明らかにした。微粒子の内部磁場のCo濃度依存性は、バルクのFe-Co合金と同様な変化を示し、鉄原子の磁気モーメントが共注入により増加するなどの新事実が得られた。
|
