| 研究課題/領域番号 |
13650357
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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 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 東京工芸大学 |
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研究代表者 |
星 陽一 東京工芸大学, 工学部, 教授 (20108228)
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| 研究分担者 |
鈴木 英佐 東京工芸大学, 工学部, 助教授 (60113007)
清水 英彦 新潟大学, 工学部, 助教授 (00313502)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
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| キーワード | 低電圧スパッタ / 高飽和磁化軟磁性薄膜 / 液体窒素温度堆積 / パルススパッタ / Fe薄膜 / Fe-Co薄膜 / パーマロイト不地膜 / 対向ターゲット式スパッタ / スパッタ / 軟磁性薄膜 / 高飽和磁化 / パルスプラズマ / 低温成膜 / 純鉄膜 / Fe-Co合金 |
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| 研究概要 |
本研究では、飽和磁化を低下させてしまう不純物をあまり添加しなくても膜中の結晶粒の微細化が可能な、独自の薄膜化技術(液体窒素温度に保った低温基板上に、イオン衝撃を加えながら薄膜を堆積するという独自の薄膜作製方法や、100V以下の低電圧でスパッタ堆積を行う低電圧スパッタ法、数十kHzのパルス電圧を印加してスパッタを行うパルススパッタ法、対向配置のデュアルスパッタ法などの新しいスパッタ成膜技術を開発するとともに、これらのスパッタ装置を用いて、磁性材料の中で飽和磁化の最も大きな純鉄、および鉄・コバルト合金薄膜を作製することによって、2.2 T以上の高飽和磁化を持つ軟磁性薄膜を実現することを目指した。
その結果、(1)液体窒素温度堆積法と、イオン衝撃とを組み合わせることで、Fe膜においては、結晶粒径の微細化と、配向性の改善により、軟磁気特性の顕著な改善が可能なこと、(2)Fe-Co系の薄膜に関しては、Fe系の場合とは異なり、液体窒素温度堆積法では十分な軟磁気特性を持つ薄膜を実現するには至っていないが、スパッタ電圧を低下することにより膜の配向性や粒子成長の変化や圧縮応力の低減が可能であった。(3)Fe-Co薄膜の軟磁気特性の改善に大きな効果があることが報告されている下地層の効果について検討した結果、パーマロイ下地層上に成膜することでFe-Co膜の微細化が引き起こされること、Ta下地層の上に形成したパーマロイ下地膜はTa下地の無い場合に比べるとより小さな粒径を持ち、その上に堆積したFe-Co膜の細密面(110)配向性が著しく改善されることが分かった。このような、粒子の微細化と配向性の改善が軟磁気特性の改善したものと思われる。一方、スパッタ電圧や、スパッタ時の放電電流。スパッタガス圧によっても膜の構造は変化するものの、下地層による変化の方が著しく、スパッタ条件等の、成膜条件の制御による顕著な軟磁気特性の改善は困難であった。
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