| 研究概要 |
近年、Fe系アモルファス合金の熱処理によりナノ結晶Fe粒子を析出させ、軟磁気特性を向上させる研究が多くの研究者の興味を引いている。また、貴金属中に分散したFe,Coなどのナノグラニュラー磁性として、磁気抵抗効果が注目を集めている。一方、非磁性絶縁相(あるいは膜)中でのCoやFe磁性ナノ粒子の場合、優れたトンネル型磁気抵抗効果を示すことなどが調べられるに至っている。しかしながら、いずれの場合においても、直接的に磁性粒子同士がどのような磁気相互作用を行うかについては明確にはされておらず、磁性ナノ粒子の構造・組織形態(粒子結晶構造、方位、粒子サイズ、間隔、分散など)とナノ粒子同士の磁気相互作用との関係を明確にすることが求められている。
本研究は、このような背景をもとに、代表的磁性遷移金属であるFe,Co,Fe-Ni合金などのクラスター、ナノ結晶に関する組織および構造上の基本因子を整理し、磁気特性、特に軟磁気特性発現の機構解明に寄与する組織学的、結晶学的データを用意することを目指した研究である。本研究では、種々のサイズに制御されたFe,Coナノ粒子を超高真空電子ビーム蒸着法、超高真空蒸着法により作製し、これらを非晶質Al_2O_3膜にサンドイッチ状に閉じこめて包埋または積層化させた試料について、高分解能電顕、ナノビーム電子回折、EELSなどによる組織・構造解析を行い、磁気特性との関係を調べている。また、一方、清浄試料表面を実現し、大気に晒すことなく作製試料膜を電子顕微鏡内に移送し観察できる「高真空試料搬送装置」の試作を行い、超高真空蒸着法、電子ビーム蒸着法により作製された、Al_2O_3カバー層を持たないFe-Ni,Feナノ結晶/Al_2O_3膜の「試料高真空移送」を行い、自由表面を持つ強磁性ナノ結晶粒子の構造の詳細と磁性、相変態についての研究を進めた。
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