| 研究課題/領域番号 |
06555114
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
計測・制御工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
角田 匡清 東北大学, 工学部, 助手 (80250702)
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| 研究分担者 |
越村 正己 三菱マテリアル, 電子技術研究所, 主任研究員
芝 隆司 日立製作所, 映像メディア研究所, 主任研究員
高橋 研 東北大学, 工学部, 教授 (70108471)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| キーワード | 弾性表面波 / 金属人工格子 / 薄膜 / 成膜技術 / 初期成長過程 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、基板の弾性表面波励振により、成膜される金属薄膜の微細構造を制御する技術を、巨大磁気抵抗(GMR)効果を示す金属人工格子薄膜の作製に応用し、界面での異種金属原子同士の混合状態を最適に制御した金属人工格子薄膜を作製し、高感度磁気センサー等の実用素子の開発を行うことにある。本研究では先ず、金属人工格子薄膜の作製に必要不可欠な、薄膜初期成長過程のモニター手法の開発を目指した。その結果、弾性表面波を伝搬させた圧電体基板上に金属薄膜を成膜した場合に、極薄膜領域で観測される、圧電体基板の表面電界と薄膜中の電荷担体との相互作用に起因する弾性表面波の強い減衰が、薄膜の微細構造の変化に直接的に関与しており、この減衰が極大を示す膜厚が、薄膜の構造が、不連続な島状の構造から、連続状に変化する膜厚に相当する事を見出した。また、この手法を用いて、AgおよびCu薄膜の初期成長過程におよぼす極薄金属シ-ド層の効果を調べた結果、シ-ド層の島状の膜構造が、続いて成膜される金属膜の初期成長過程における膜成長の核となって、金属膜をより薄い膜厚で連続化させ、二次元性の高い極薄膜を形成するのに有効である事を明らかにした。さらに、連続化前の極薄領域で、AgおよびCuのような低融点薄膜の成膜を中断すると、島の凝集といった薄膜の微細構造の変化が見られ、弾性表面波による励振によりこの変化が強調される事を明らかとした。以上の知見を基に、弾性表面波で励起された基板上に、主に弾性表面波の振幅をパラメータとして、Co/Cu金属人工格子薄膜を作製し、磁界センシング特性を評価した結果、極小さい振幅で励振した場合に、人工格子の構造が最適化され、もっとも大きな磁気抵抗変化率を示す事が明らかとなった。
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