| 研究概要 |
「金属人工格子」は、薄膜技術を駆使して異種金属を原子スケールで交互に積層した人工設計の新物質である。特に、磁性体分野においては、人工格子の界面誘導垂直磁気異方性や磁気光学効果、巨大磁気抵抗効果等の発現とメモリーデバイス(磁気記録デバイス・パターンドメディア等)への応用が期待され、実用化を目指して活発な研究開発が展開されている。通常、その作製には、スパッタリング・分子線エピタキシー等のドライプロセスが用いられているが、コストパフォーマンスや量産性の観点からプロセス上の課題が指摘されている。
本研究は、新しい高機能磁性材料の創製という観点から、ウェットプロセス-唯一常温常圧で行える液相からの金属相形成法である「電析」による原子層単位での人工的構造制御を目指すものであり、特に、平面的(2次元)金属人工格子薄膜ならびにその構造制御の3次元化-"金属人工格子ナノワイヤ"の作製とその構造・機能性に関する解析と制御を目的としている。本年度の研究は、特に、垂直磁気異方性・磁気光学効果や巨大磁気抵抗効果等の発現とその磁気記録デバイス(高密度磁気記録媒体・磁気ヘッド)への応用が期待されているCo(Ni,Fe)/Pt,Co/Cu系人工格子あるいはCo(Ni,Fe)Pt CoCu系ナノグラニュラ-合金の電析による作製に関して評価・検討し、人工周期構造がほぼ全体に均一に存在した数nm程度の組成変調構造の作製が可能であることを実証している。しかしながら、そのナノ構造と垂直磁気異方性や巨大磁気抵抗効果の発現機構に関する原子層単位の解析と制御に関しては、エピタキシャル(単結晶)人工格子の高品質化を目指し検討すべき多くの課題が残されているのが現状である。一方、3次元的金属人工格子"ナノワイヤ"は、電析による独自の新しいタイプの構造制御と機能の発現を磁性体に与え得るものであり、今後この方向の研究の進展が電析の新しい可能性として大いに期待される。
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