| 研究課題/領域番号 |
06650365
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
奥田 高士 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (60233459)
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| 研究分担者 |
安達 信泰 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (90262956)
大里 齊 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (20024333)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| キーワード | Bi_3Fe_5O_<12>結晶構造 / Bi_3Fe_5O_<12>多結晶膜 / 対称X線回折法 / 非対称X線回折法 / 反応性イオンビームスパッタ / 交互イオンビームスパッタ / 超強磁場 / ファラデー回転能、 |
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| 研究概要 |
(1)Bi_3Fe_5O_<12>純物質の膜質の研究
(1)Bi_2Fe_5O_<12>(BIG)の結晶構造因子を決定するために必要なX線回折データを得るため多結晶試料を合成法を開発した。先ず石英ガラス基板上に熱平衡相ガ-ネット多結晶層を形成し、それをエピタキシャル成長基板に使用することを着想した。基板相ガ-ネット相とBIGとの格子不整合が非常に大きいにもかかわらずBIG多結晶膜が生成した。精密X線回折により単結晶および多結晶の薄膜資料のいずれにも熱平衡相Bi_2Fe_4O_9が生成する可能性のあることが分かった。対称および非対称X線回折法により精密格子予定数と結晶構造因子を決定した。格子定数は1.2647nmであり、単結晶膜やBi置換YIGからの外挿値1.2624nmよりかなり大きいこと、下地層の熱平衡ガ-ネット層が無配向であるのに、BIG層は膜面に垂直方向が[100]に配向する傾向を見いだした。
(2)磁性及び磁気光学的性質におけるBi^<3+>の役割を調べるため、150Tまでの超強磁場を印加して波長633nmにおけるファラデー回転θ_Fの磁場依存性を室温で測定した。θ_Fは低磁場で飽和したのち150Tまで直線的に減少した。減少率はBi量に比例して増大した。150Tまではスピンフリップ現象は起こらないことも見いだした。これらの結果から強磁場下でのBIGのファラデー効果には四面体位置の電子遷移が大きく関与していると結論される。
(2)元素置換BIGの研究 BIGを応用するには元素置換が不可欠である。Al^<3+>やGa^<3+>のようにガ-ネット構造に置換されやすい元素はBIG中でも結晶成長中に十分拡散し一様に置換されるが、Co^<2+>のような2価のイオンは置換されにくいことが分かった。CoO/BIGの場合はBIG層内にCoFe_2O_4微粒子が一様に分散し、両者が磁気的に結合していることをうかがわせる興味ある性質を示した。交互イオンビームスパッタ法は元素置換に有効であるばかりでなく、複合材料の創製にも有力な手段であることが分かった。
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