| 研究概要 |
強磁性元素と非磁性元素とを組合わせて,界面近傍の歪み分布を制御した金属人工格子を作製し,RHEEDおよびHREMを用いて,人工格子の界面構造を歪みという点に注目してナノスケールで調べ,磁性との関連を明らかにすることを目的とした.
Cu/Co,Pt/Co,Ta/Gd人工格子を,超高真空スパッタリング装置により基板温度室温にて作製した.人工格子に担当する膜厚の,Cu,Pt,Coを組み合わせた二層膜,それぞれの単層膜もあわせて製作した.
Cu/Co人工格子の研究ではFCC,HCP構造を持つ膜をMgO基板上にエピタクシアル成長させ,結晶方位関係,結晶成長モードを明らかにした.FCC構造,HCP構造の人工格子はいずれも反強磁性結合を示し,結合の強さはスペーサーCuの膜厚とFCCかHCPという構造に依存した.
Pt/Coの研究では,以前の研究で垂直磁気異方性の発現と界面近傍での歪み分布の様子を明らかにしているが,本研究では,高分解能電子顕微鏡で断面観察した結果,歪みを緩和させるために膜厚と平行方向に周期的に小傾角粒界が発生することが明らかになった.
Ta/Gdの研究では,TaをMgO(100),(110)基板上にエピタクシアル成長させることができ,さらにその上にGdをエピタクシアル成長させることができ,方位関係を明らかにし,磁気特性を明らかにした.Ta/Gdの2層膜では,磁化は,水平方向の方が垂直方向に比べ容易であった.磁場が[100]と[110]とでは変わらなかった.
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