微小磁性体の製作とその性質

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09236103
• 研究種目: 重点領域研究
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 新庄 輝也 京都大学, 化学研究所, 教授 (70027043)
• 研究分担者: 片山 利一 電子技術総合研究所, 材料科学部, 主任研究官 ; 宮島 英紀 慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (70166180) ; 松井 正顕 名古屋大学, 工学部, 教授 (90013531) ; 大越 正敏 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (90112177) ; 高橋 研 東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (70108471)
• キーワード: 微細加工技術 / 電子ビームリソグラフ / 巨大磁気抵抗効果 / レーザーアブレーション / スパッタ法

研究概要

本班の研究目標は磁性体に微細加工を加えて新しい構造制御を施し、その影響が磁性や伝導性にどのように反映されるかを調べることにある。したがって実施計画のひとつの柱は微細加工装置であり、第一年度の経費で電子ビーム描画装置を購入して京大化研に設置した。装置の性能はほぼ満足なものであることが確認され、試料作製が始まっている。設計図どおりの形状やサイズ制御した細線やドットの作製が可能であり、第二、第三年度には測定とその吟味に進む見通しである。本年度には従来の試料生成法や加工法による研究が多角的に展開された。すなわち、微細加工によって表面に微細V字溝を作り、その上に斜め方向から蒸着して磁性細線ができることが確認され、電気抵抗から細線内の磁壁の移動が観測できることを明らかにした(新庄ら)。フォトリングラフィによって作製された単一細線において、やはり巨大磁気抵抗効果を利用した磁壁の移動法が可能であることを示した。この方法は微小な磁性の新しい測定法であり、現在の磁性体のサイズは原子数が約10^7個であるが今後一桁以上の改良が可能であることが示された。大越らはレーザーアブレーション法によってGMR人工格子の品質向上、高橋らは超高真空中スパッター法によって高品質の磁性膜の作製を目指して成果を挙げた。松井らは成膜時の磁場の影響を調べた。宮島らは微細加工による微粒子研究を開始しておりMFMにより磁区構造を研究した。片山らは超薄膜の光磁気測定を行い、量子井戸準位の存在を明らかにした。このように、より微細な磁性システムの観測に向けての協力体制の整備が進められた。

研究成果

• [文献書誌] K.Shigeto: "Magnetoresistance Study of Non-coupled-type Multilayers Prepared on V-groove Substrates" J.Phys.Soc.Jpn.66・8. 2425-2428 (1997)
• [文献書誌] 壬生 攻: "交換スプリング二層膜のブロッホ磁壁型磁気構造と磁気抵抗" 日本応用磁気学会誌. 22(印刷中). (1998)
• [文献書誌] T.Ono: "Magnetization Reversal in Submicron Magnetic Wire Studied by Using Giant Magnetoresistance Effect" Appl.Phys.Lett.72. 1116-1117 (1998)
• [文献書誌] T.Nagahama: "Magnetization Process and Magnetoresistance of Exchange-Spring Bilayer Systems" J.Phys.D : Appl.Phys.31・1. 43-49 (1998)
• [文献書誌] A.Hirohata: "Micromagnetic Configuration of Martensite in Fe-Ni Alloys" J.Appl.Phys.81・8. 5665-5667 (1997)
• [文献書誌] M.Tsunoda: "Microstructure and Giant Magnetoresistance of Co-Cu Granular Films Fabricated under the Extremely Clean Sputtering Process" J.Appl.Phys.81(印刷中). (1998)
• [文献書誌] H.Ohtao: "Structure and Magnetism in Co/Cu Multilayers Prepared by Laser Ablation and Sputtering" J.Phys.Soc.Jpn.(印刷中). (1998)
• [文献書誌] T.Shinjo: "Nanostructured Magnetism Studies of Multilayers Prepared on Microstructured Substrates" J.Magn.& Magn.Mater.177. 31-36 (1998)
• [文献書誌] T.Shinjo: "Magnetism and Magnetoresistance of Multilayers Prepared on Microstructured Substrates" Acta Phys.Polonica. 91. 27-36 (1997)
• [文献書誌] Y.Kamada: "Epitaxial Growth on Ni,Cu on bcc-Fe (001) and Ni on fcc Au (001)" J.Phys.Soc.Jpn.66・3. 658-663 (1997)
• [文献書誌] M.Ohkoshi: "Structure and Magneitc Properties in Co/Cu Multilayers with less than Moloyer Growth" J.Magn.& Magn.Mater.177. 1193-1194 (1998)