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強磁性規則合金ナノ粒子の低温エピタキシャル成長と機能化

研究課題

研究課題/領域番号 14205094
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属物性
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 佐藤 和久  大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (70314424)
花田 剛  大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (10314428)
石丸 学  大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (00264086)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
54,730千円 (直接経費: 42,100千円、間接経費: 12,630千円)
2003年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2002年度: 41,210千円 (直接経費: 31,700千円、間接経費: 9,510千円)
キーワード硬質磁性ナノ粒子 / 低温エピタキシャル成長 / L1_0型規則構造 / 方位配向 / 低温規則化 / 高密度分散 / FePt / 添加元素 / エピタキシャル成長 / FePd / 低温規則合金化 / Llo構造 / 硬質磁性 / 高分解能電子顕微鏡 / ナノ粒子 / L1o構造
研究概要

強磁性規則合金ナノ粒子の低温エピタキシャル成長と機能化に関して、(1)ナノ粒子の形態と結晶配向制御、(2)第3元素添加によるL1_0型規則相低温合成、(3)製膜速度によるL1_0型規則相形成温度の低温化と方位配向化を明らかにすることを目的とした。本研究では、上記項目(1)について、蒸着時の基板保持温度により形成されるナノ粒子の構造形態と結晶配向性について検討を行い、方位配向・孤立分散したL1_0型ナノ粒子が形成される条件を探索した。項目(2)に関しては、既にL1_0型薄膜において規則相低温合成に対する顕著な効果が知られている非固溶型Ag、固溶型Cu及びBをFePt、FePdナノ粒子に添加し、低温規則化並びに形成されるナノ粒子形態について研究を行った。項目(3)に関しては、RFマグネトロンスパッタ法を用いてFePtCuナノ粒子を同時高速製膜することにより、低温での規則相エピタキシャル成長について研究を行った。以上の結果として、(1)大気中壁開したNaCl単結晶基板表面へのPt、Feの逐次蒸着法により高分散・高配向・高保磁力を有するL1_0型FePt規則合金ナノ粒子を形成するためには、蒸着基板温度573K以上での蒸着と873K以上での蒸着後熱処理が必要であることが判明した。また項目(2)に関して、Ag添加L1_0-FePtナノ粒子分散膜を低温で合成することができた。さらに項目(2)(3)に関して、方位配向L1_0型FePtCuナノ粒子高密度配向分散膜を613K(340℃)で形成することができ、このとき室温で1.4kOe(10Kにて5.3kOe)の高保磁力が発現した。またL1_0型FePdCu方位配向ナノ粒子を823K(550℃)にて形成することができ、室温での保磁力は3.5kOeであった。このほか、L1_0-FePdナノ粒子分散膜の合成において成果を挙げることができた。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 文献書誌 (13件)

  • [雑誌論文] Determination of order parameter of L1_0-FePd nanoparticles by electron diffraction2005

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, Y.Hirotsu, H.Mori, Z.Wang, T.Hirayama
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 97(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determination of order parameter of L1_0-FePd nanoparticles by electron diffraction2005

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, Y.Hirotsu, H.Mori, Z.Wang, T.Hirayama
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 97(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of exchange-coupled a-Fe/L1_0-FePd nanocomposite particles2004

    • 著者名/発表者名
      J.Kawamura, K.Sato, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 96(7)

      ページ: 3906-3911

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetoanisotropy, long-range order parameter and thermal stability of isolated L1_0 FePt nanoparticles with mutual fixed orientation2004

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 272-276

      ページ: 1497-1499

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The investigation of multiply twinned L1_0-type FePt nanoparticles by transmission electron microscopy2004

    • 著者名/発表者名
      A.Kovacs, K.Sato, G.Safran, P.B.Barna, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine 84(20)

      ページ: 2075-2081

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural characterization of oriented L1_0-FePd nanoparticles2004

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan 29(4)

      ページ: 1647-1650

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 強磁性L1_0型規則合金ナノ粒子の構造と長範囲規則度2004

    • 著者名/発表者名
      佐藤和久, 弘津禎彦
    • 雑誌名

      顕微鏡 39(3)

      ページ: 144-149

    • NAID

      10014163641

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of exchange-coupled a-Fe/L1_0-FePd nanocomposite particles2004

    • 著者名/発表者名
      J.Kawamura, K.Sato, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 96(7)

      ページ: 3906-3911

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetoanisotropy, long-range order parameter and thermal stability of isolated L1_0 FePt nanoparticles with mutual fixed orientation2004

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      J.Mag.Mag.Mater 272-276

      ページ: 1497-1499

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The investigation of multiply twinned L1_0-type FePt nanoparticles by transmission electron microscopy2004

    • 著者名/発表者名
      A.Kovacs, K.Sato, G.Safran, P.B.Barna, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      Philos.Mag. 84(20)

      ページ: 2075-2081

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural characterization of oriented L1_0-FePd nanoparticles2004

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. 29(4)

      ページ: 1647-1650

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato, Y.Hirotsu: "Magnetoanisotropy, long-range order parameter and thermal stability of isolated Llo FePt nanoparticles"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kovacs, K.Sato, G.Safran, P.B.Barna, Y.Hirotsu: "The investigation of multiply twinned Llo-FePt nanoparticles by transmission electron microscopy"Philosophical Magazine A. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, Y.Hirotsu: "Long-range order parameter of oriented Llo-FePt nanoparticles determined by electron diffraction"Materials Transactions. 44(8). 1518-1522 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, M.Fujiyoshi, M.Ishimaru, Y.Hirotsu: "Effects of additive element and particle size on atomic ordering temperature of Llo-FePt nanoparticles"Scripta Materialia. 48(7). 921-927 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 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 Llo-FePt nanoparticles"Journal of Applied Physics. 93(10). 7414-7416 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, Y.Hirotsu: "Structure and magnetic property changes of epitaxially grown Llo-FePd isolated nanoparticles on annealing"Journal of Applied Physics. 93(10). 6291-6298 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 弘津禎彦: "ナノメタルの最新技術と応用開発(分担執筆)"シーエムシー出版. 300 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [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 of Electron Microscopy(ICEM15, Durban, South Africa). 1. 285-286 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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