ミスト熱分解法による光磁気セラミックス材料の開発

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03452154
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 藤井 壽崇 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (90023168)
• 研究分担者: 山口 一弘 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (70230349)
• キーワード: ミスト熱分解法 / ゾル・ゲル法 / ゲル・コート薄膜 / 微粒子分散膜 / Bi置換YIG / 磁性酸化物微粒子 / 磁気光学ファラデー効果 / アモルファス酸化物膜

研究概要

1.ミスト熱分解法によるビスマス置換YIG微粒子の作製.
超音波霧化器(f=1MHz)で発生させたエアロゾルを縦型電気炉(反応管長1.1m)中にキャリアガス(酸素及び窒素)と共に導入し,柆径約0.2μmのビスマス置換YIG(BiY_2Fe_5O_<12>)微粒子を作製した.今後微粒子をポリマー溶液中に回収し、4項で述べる微粒子分散膜の研究に発展させる.
2.グリコール・ゲル・プロセスによるBi置換YIG及びBi置換DyIG薄膜の作製.
昭和63〜平成2年度科研費の交付をうけて行った研究(一般研究(B)課題No.63460118)の継続として上記のガーネット薄膜の作製と磁気光学効果の評価を行った。主要な結果は,(1)下地基板の選択により多結晶及び単結晶薄膜が作製可能,(2)BiIG組成に近い高Bi置換が可能であり(X=2.7/f.u.),ファラデー回転角が50deg/μmを越す巨大回転角をもつものが得られた。(3)スパッタ法同様低温成膜が可能,(4)ファラデー・スペクトルの理論的考察である。
3.ゲル・コーティングによる三元系磁性酸化物薄膜の作製.
結晶体では反強磁性を示す酸化物をアモルファス化することによってフエリ磁性的になると考えられる。グリコール・ゲル・プロセスを用いて(1)Bi_2O_3-PbTio_3-PbTiO_3系および(2)K_2O-Fe_2O_3-Bi_2O_3系についてガラス基板上に薄膜を形成し,膜構造,磁気誘電特性を調べた.
4.磁性微粒子分散膜による新しい磁気光学媒体の作製の試み.
光波波長に較べて十分小さなCo及びCo置換Baフェライト微粒子を透光性マトリクス中に分散固化することによって薄膜を作製した.微粒子の分散状態によってファラデー効果を制御できることを示した.

研究成果

• [文献書誌] K.Matsumoto,S.Sasaki,Y.Yamanobe,K.Yamaguchi,T.Fujii,andY.Asahara: "Bismuth-and aluminium-substituted YIG sin-gle-crystal films on modified gadolinium gallium garnet single-crystal substrates." Journal of Applied Physics. 70(3). 1624-1629 (1991)
• [文献書誌] K.Matsumoto,Y.Yamanobe,S.Sasaki,T.Fujii,K.Honda and T.Miyamoto: "Preparation of YIG fine particles by mist pyrolysis." Journal of Applied Physics. 70(10). 5912-5914 (1991)
• [文献書誌] K.Matsumoto,S.Sasaki,K.Haraga,K.Yamaguchi,T.Fujii,and l.Fujii: "Magneto-optical Faraday effect of porous films comprised of cobalt-substituted barium ferrite fine particles dispersed in a resin (in print)" Journal of Applied Physics. 73(1). (1993)
• [文献書誌] K.Matsumoto,S.Sasaki,K.Haraga,K.Yamaguchi,and T.Fujii: "Characterization of 3Y_2O_3・5Fe_2O_3 particles prepared by mistpyrolysis(in print)" Journal of Magnetic Society of Japan. 17,S1. (1993)
• [文献書誌] T.lmamura,K.Ohmori,K.Yamaguchi,and T.Fujii: "Magneto-optic Faraday effect of composite thin films of ultrafine cobalt particles particles dispersed in polymethyl methacrylate(in print)" Journal of Magnetic Society of Japan. 17,S1. (1993)
• [文献書誌] 藤井 壽崇: "希土類鉄系ガーネット薄膜 ー超高密度光磁気記録媒体への適用ー(印刷中)" エレクトロニクセラミクス. 24. (1993)