微小領域の磁性を対象とする測定技術の開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09236102
• 研究種目: 重点領域研究
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 佐藤 勝昭 東京農工大学, 工学部, 教授 (50170733)
• 研究分担者: 宝野 和博 科学技術庁, 金属材料技術研究所, 主任研究官 ; 武笠 幸一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00001280) ; 綱島 滋 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80023323) ; 小口 多美夫 広島大学, 理学部, 教授 (90253054) ; 伊藤 彰義 日本大学, 理工学部, 教授 (60059962)
• キーワード: 微小領域磁性 / 近接場磁気光学顕微鏡 / 磁気異方性 / 磁性体微細構造 / 第1原理計算 / スピン偏極STM / 近接場光記録 / 交換力顕微鏡

研究概要

本計画班では、微小領域の磁性を観測する手段について研究を進めている。
研究代表者は、近接場磁気光学顕微鏡を使いPt/Co光磁気ディスクに記録された微小磁区の磁気光学イメージングに成功した。また、集束イオンビーム装置を用い微細加工した磁性体パターンを上記近接場磁気光学顕微鏡を用いて観測し、分解能100nmで磁化パターンを得た。
研究分担者伊藤彰義のグループでは、Ni/Pd人工格子膜形成過程の分子動力学シミュレーションを行い、(100)及び(111)面での歪みの大きさ及び局所歪み分布に大きな違いがあることを見いだした。また微傾斜Au(001)面上でFe超薄膜の初期成長過程のSTM観察を行い、Fe原子がステップフロー成長し、4nm幅の細線が形成されることを見いだした。
研究分担者小口多美夫のグループでは、第一原理計算によりFe薄膜間に働く交換力を求め、その微視的機構を議論した。また、カー効果などの磁気光学効果を計算するための手法の開発を行った。
研究分担者綱島滋のグループでは、短波長レーザに対応した多層膜記録媒体の構造と磁気異方性について研究し,EXAFSで観測される構造異方性と垂直磁気異方性の間の強い相関があることが判明した.また,超微細磁区の熱磁気書き込みの可能性についてシュミレーションを行い,将来の近接場光記録の問題点を指摘した.
研究分担者武笠幸一のグループではスピン偏極STMについてはGaAs劈開薄膜探針について実験を行いMgO基板状のFe薄膜のスピン偏極像が得られた。交換力顕微鏡についてはtopサイトおよびhollowサイトについての第一原理計算を行い、原子分解能が出せる可能性が示唆できた。これからこの計算に基づき実験に入る。
研究分担者宝野和博はCu-A1-0系グラニュラー薄膜の微細構造を高分解能TEM、ならびにX線小角散乱により詳細に調べ、トンネル磁気抵抗と微細構造の関係を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] A.Tsukamoto, K.Nakagawa and A.Itoh.: "Strain at the interface of Ni/Pd superlattices estimated from molecular dynamics (MD) simulation" IEEE Trans. Mag.33. 3658-3660 (1997)
• [文献書誌] 塚本 新・若林 義人・中川 活二・伊藤 彰義: "Ni/Pd人工格子膜界面構造の基板 方位依存性の膜形成シミュレーションによる検討" 日本応用磁気学会誌 第22巻 4-2特集号掲載予定.
• [文献書誌] 塚本 新・乗附 康之・中川 活二・伊藤 彰義: "スパッタ粒子のエネルギーおよび斜め入射を考慮したCo/Cu層界面構造の膜形成シミュレーション" 日本応用磁気学会誌 第22巻 4-2特集号掲載予定.
• [文献書誌] K.Nakamura, H.Hasegawa, T.Oguchi, K.Sueoka, K.Hayakawa, K.Mukasa: "First-principles calculation on the exchange interaction and the exchange force between magnetic Fe Films" Phys.Rev.B56. 3218-3221 (1997)
• [文献書誌] S.Tsunashima: "Spinvalves Using Amorphous Magnetic Layers" J.Magn.& Magn.Mat.,. Vol.165. 111-114 (1997)
• [文献書誌] S.Oikawa, Y.Kato, S.Iwata and S.Tsunashima: "Enhanced In-Plane Magnetic Anisotropies of Ultrathin Pt/Co/Pt Films" J.Magn.& Magn.Mat.165. 394-397 (1997)
• [文献書誌] J.Gordon, H.Ikekame, T.Nakamura, J.Itabashi, H.Nagayoshi and K.Sato: "Growth of MnSb Thin Films on CdTe Substrates by Hot-Wall Epitaxy" Jpn.J.Appl.Phys.36巻5B号. L607-L610 (1997)
• [文献書誌] Y.Morishita, K.Iida, J.Abe, and K.Sato: "Substrate-orientation dependenceon structure and magnetic properties of MnAs epitaxial films" Jpn.J.Appl.Phys.36巻8B号. L1100-1103 (1997)
• [文献書誌] T.Ishibashi, T.Kawahara, K.Sato, K.J.Lee, I.Iguchi and M.Kawabe: "Anisotropic Transport Properties in Twin-Free Bi _2Sr_2CaCu_2Ox Thin Films" Jpn.J.Appl.Phys.36巻12A号. 7175-7176 (1997)
• [文献書誌] K.Sato, H.Ikekame, M.Akita, Y.Morishita: "Magnetooptical spectra in MnSb and MnAs films prepared by atomic-hydrogen assisted hot wall epitaxy on GaAs" J.Magn.Magn.Mater.(印刷中).
• [文献書誌] K.Sato, E.Takeda, M.Akita, S.Mitani, K.Takanashi and H.Fujimori: "Magnetooptical Kerr Effect In Fe/Au Superlattices Modulated by Integer Monatomic Layers" J.Magn.Magn.Mater.(印刷中).
• [文献書誌] 佐藤勝昭: "光と磁気の新しい流れ-非線形磁気光学効果を中心に-" 日本応用磁気学会誌. 21巻5号. 879-886. (1997)
• [文献書誌] 石井 生,金井 靖,末岡和久,武笠幸一: "磁気力顕微鏡における像と探針の関係" 応用磁気学会誌. 21. 409-412 (1997)
• [文献書誌] 森林 茂,末岡和久,棚橋研二,武笠幸一: "FIBによるGaAs-STM探針の作製" 表面科学. 18(no.8). 485-489 (1997)
• [文献書誌] K.Hono, Y.Zhang, A.Inoue, T.Suzuki: "APFIM studies on nanocrystallization of amorphous alloys" Mater.Sci.Eng.A226/228. 498-502 (1997)
• [文献書誌] K.Hono and T.Sakurai: "Recent atom probe studies at IMR-a comprehensive review" Sci.Rep.RITU. A44. 223-297 (1997)
• [文献書誌] 小口多美夫、宮澤弘: "磁性材料の第一原理計算" まてりあ(印刷中),