非平衡ビスマス・鉄系酸化物の光磁気記録材料への応用

1992 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 国郎 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 (60233459)
• キーワード: レーザーアブレーション / 光磁気メモリ / 磁性薄膜 / エキシマレーザー

研究概要

前年度まではレーザーアブレーション法をビスマス鉄ガーネット(BIG)に応用するに当たって、BIGの構成元素についてアブレーションを行い、アブレーション機構について基礎的なデータを蓄積してきた。本年度はこれらの基礎的データを基に実際にBIG薄膜の作成にとりかかった。BIG成膜に先立ち、作成が比較的容易と考えられるビスマス置換ガドリニウムガーネット膜の作成を試みた。ターゲットには組成の異なる物を数種類用いた(以下Bi:Gd:Fe=x:3-x:5と記述する)。これらのターゲットについて次のような条件でアブレーションを行なった。真空度:1×10^<-4>[Torr]、基板:カバーグラス、及びGGG基板、基板温度:320℃、波長248nm、総ショット数18kshots。結果は以下の通りである。
a)結晶性:x<1.5のターゲットを使用して作成した薄膜はX線回折によるとアモルファス状であった。xが2.7を超えると回折パターンに数本の鋭い線が現れ、結晶性がよくなった事を示した。これらの線はBi_2O_3,γ-Fe_2O_3,BiFeo_3等によると考えられるが、帰属する事が出来ない新しい相も現われた。
b)磁化測定:x<1.5の薄膜については飽和磁化20emu/cm^3程度の等方的膜であった。Bi量の増加に伴い角型ヒステリシスループが得られ、x=3の薄膜については飽和磁化が200emu/cm^3と見積られた。
c)ファラデー回転角測定:x<1.5の薄膜のファラデー回転角は0.12×10^3deg/cmと非常に小さいが、Bi量の増加とともにこの回転角も大きくなり、x=3の薄膜では1.0×10^4deg/cmになった。
現在の所、x=3の薄膜について非平衡BIG相が出現しているとは考え難いが、上記(a)の新しい相の存在等、BIG薄膜作成に当たって非常に有望であると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] N.Watanabe,T.Nakanishi,M.Ohkohshi,K.Tsushima,C.Murayama,N.Mori and A.Balbashov: "Characterization of Bi_2Sr_2CaCu_2O_x Large Crystal Growm By Floating Zone Method" Proc.of 5th International Symposium on Superconductivity,'92,Kobe Nov.16-19.
• [文献書誌] E.I.Il'yashenko,A.S.Vasil' chikov V.A.Gusakov.B.P.Num,P.B.Num,N.Watanabe,M.Ohkoshi and K.Tsushima: "Control of Growth-Induces Uniaxeal Anisotropy of Epitaxial Bi-Substituted Garnet Films" Proc.of The 6th International Conf.on Ferrites,'92.Tokyo Oct.5-Oct.7.
• [文献書誌] M.Ohkoshi,N.Watanabe and K.Tsushima: "Ferromagnetic Resonance in Co/W miltilayers" J.Magn.and Magm.Mat.,. 113. 92-96 (1992)
• [文献書誌] N.Watanabe,T.Nakanishi,K.Tsushima,M.Ohkoshi,N.Mori,and A.Balbashov.: "Characterization of Bi_2Sr_2CaCu_2O_x Large Crystal Grown by Floating Zone Method" Digest of 5th International Workshop on Superconductivity,p338(June23-26,Honolulu).