非平衡ビスマス・鉄系酸化物の光磁気記録材料への応用

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02402033
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 対馬 國郎 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (50217296)
• 研究分担者: 渡辺 直寛 九州工業大学, 情報工学部, 助手 (30230981) ; 大越 正敏 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (90112177) ; 奥田 高士 名古屋工業大学, 材料工学科, 教授
• キーワード: 光磁気メモリ / 磁性薄膜 / レ-ザ-アブレ-ション / 磁区構造 / 磁壁構造 / エキシマレ-ザ-

研究概要

短波長エキシマレ-ザ-を使ったレ-ザ-アブレ-ション法による薄膜作成技術は未だ模索状態にある。 この技術をビスマス鉄ガ-ネット(BIG)慢膜に応用するにあたっては、先ずBIGを構成する各元素についてアブレ-ションを行ない、その基礎的なデ-タの蓄積、基礎的技術の確立が急務であるため現在これらのデ-タの蓄積にあたっている。具体的には、平成2年度に於いて構成元素の1つである鉄についてアブレ-ションを行ない、ファラデ-ヒステリシス曲線の測定を行ない、作成条件によっては、(1)角型特性が得られること、(2)膜の周辺部の方がファラデ-回転角が大きいこと等を見いだした。 これらの原因を突明するために本年度は引き続いて鉄薄膜の作成、評価にあたった。 特に得られた鉄薄膜の磁性評価には、本研究費によりVSM(試料振動型磁力計・本体)の機種選定、購入を行ない使用した。
作成条件[レ-ザ-波長248nm、繰り返し周波数1〜30Hz、エネルギ-≦400mJ、真空5〜7×10^<-5>Torr中]に於いて、以下の結果が得られた。(3)繰り返し周波数が高くなると膜厚は減少する傾向にある(1Hz=〉30Hzで1300A=〉900A)。 (4)繰り返し周波数が高くなるにつれて飽和磁化は大きくなる(1Hz=〉30Hzで100emu/cm^3=〉1600emu/cm^3)。 X線回折により、低周波(1〜3Hz)の領域では酸化鉄(Fe_3O_4,γーFe_2O_3等)の膜が成長し、高周波(10〜30Hz)の領域では純鉄が成長していることが判った。 パルス間隔が長くなると酸化が進むのは、Fe堆積中に酸化が起こるためと考えられる。
以上の事から、短波長レ-ザ-を使ったアブレ-ション法は非常に反応性が高く、BIG薄膜などの多元素系化合物の作成には最適であるととの推論が出来る。 今後BIG慢膜作成を進める基礎デ-タが充分蓄積された。

研究成果

• [文献書誌] E.I.II'yashenko;P.B.Num;A.S.Vasil濃chikov;N.Watanabe;V.A.Gusakov;M.Ohkoshi;B.P.Num;K.Tsushima: "Control of GrowthーInduced Uniaxial Anisotropy of Epitaxial BiーSubstituted Garnet Films" Proc.of International Symposium on MagnetoーOptics(ISMO)Sept.08ー13(1991)Kharkov Ukraine.
• [文献書誌] M.Ohkoshi;N.Watanabe;K.Tsushima: "Ferromagnetic Resonance in Co/W multilayers" Proc.13th ICMFS(1991)pp.257ー258 in J.M.M.M.
• [文献書誌] 大越 正敏,渡辺 直寛,吉武 剛,対馬 国郎,石川 文英: "エキシマレ-ザ-アブレ-ションによるFe薄膜" 日本応用磁気学会学術講演概要集. 15. 235-235 (1991)
• [文献書誌] 渡辺 直寛,大越 正敏,渡辺 洋子,対馬 国郎: "Superconductivity and Thermal Analysis in BiーPbーSr High Tc Superconductors" 日本応用磁気学会学術講演概要集. 15. 153-153 (1991)
• [文献書誌] 大越 正敏,渡辺 直寛,犬丸 祥美,対馬 国郎: "スパッタリングFe薄膜の成長機構" 日本応用磁気学会学術講演概要集. 15. 238-238 (1991)
• [文献書誌] N.Watanabe;M.Ohkoshi;T.Nakanishi;K.Tsushima: "Characterization of Bi_2Sr_2CaCu_2O_x Large Crystal Grown by Floating Zone Method" International Workshop on Superconductivity '92.