| 研究課題/領域番号 |
14350162
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 | 信州大学 |
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研究代表者 |
松本 光功 信州大学, 工学部, 教授 (80020981)
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| 研究分担者 |
森迫 昭光 信州大学, 工学部, 教授 (20115380)
武井 重人 信州大学, 工学部, 助手 (50262689)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
2004年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2003年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2002年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
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| キーワード | SmCo_5薄膜 / 磁気記録媒体 / 垂直磁気異方性 / シード層 / 高保磁力磁性膜 / 垂直記録 / SmCo_5合金薄膜 / Sm-Co合金薄膜 / 基板加熱 / 高保磁力磁性体 / 磁性薄膜 / 磁気記録材料 / 超高密度記録 / SmCo / 磁気異方性エネルギー / スパッター薄膜 / 下地層 |
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| 研究概要 |
SmCo_5薄膜(以下、SmCo薄膜という)は、磁性材料中で最大の結晶磁気異方性定数を有するので、高密度記録のため磁化反転体積(磁性粒子或いは磁気クラスターの径)が縮小されても、残留磁化を保持できることが特長である。更に、SmCo、NdFeB、FePtのような高M_s材料とBaフェライトのようにな低M_s材料を比べるとき、どちらが100-200Gb/in^2の記録に適しているか解析した。粒子径と膜厚を10nm以下にできれば、高M_s材料が適している。垂直記録磁化は磁化遷移領域が小さいので、高M_sほど大きい読出し出力が得られる。
垂直磁気異方性をもつSmCo薄膜生成には、Cuの下地膜が有効である。Cuの拡散によりSm原子と結びつき、酸化が抑止され、酸化防止用の保護膜は不要になることが見出された。磁化機構の解析から、磁化変化は単磁区一斉回転によることが分かった。一方、面内磁気異方性をもつSmCo薄膜生成にはCrの下地膜が有効である。磁化変化は磁壁移動による。CuとCr以外に有効な元素は見出せなかった。SmCoの垂直異方性を大きく引き出すには、CrとCuをシード層に用いてSmCo/Cu/Crの構成にするのが最適である。なお、SmCo層表面のSEM観察では粒径は20-100nmであるが、TEM観察によると、これが10nmのより微小な粒子からなるクラスターを構成していることが分かる。磁化反転時間の解析(dH/dtとH_cの関係から求める)並びにXRDの半値幅からの計算(Scherrerの式)の結果によると、10nm径の単磁区粒子の磁化反転が磁化変化の主因と考えられる。
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