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「金属人工格子」は、薄膜技術を駆使して異種金属を原子スケールで交互に積層したもので、それにより今までにない新しい原子配列構造の物質を創りだすことができる。その人工原子配列を舞台に電子が今までに見せたこともない振舞いを演じ、新奇な物性・機能性が現れると期待され、特に磁性体分野においては、人工格子の界面誘導垂直磁気異方性や巨大磁気抵抗効果等応用に結び付く新しい物理現象が見いだされ、最近の大きな話題になっている。
本研究は、新機能磁性材料の創製という観点から、常温常圧で行える液相からの金属相形成法である「電析」による原子層単位での構造制御、特に平面的(2次元)人工格子薄膜ならびに3次元的人工格子"ナノワイヤ"の作製を目指すものである。垂直磁気異方性・磁気光学効果の発現とその短波長高密度光磁気記録媒体材料への応用が期待されているCo/Pt系人工格子の電析による作製に関して検討し、人工周期構造がほぼ全体に均一に存在した数nm程度の組成変調構造の作製が可能であることを実証している。組合せ元素の種類とその成膜条件に依存することは明らかではあるが、電析による人工的構造制御がかなりの程度まで実現できることを示している。しかもまたCo/Cu fcc(111)テクスチュア多層ナノ構造においては、従来の分子線エピタキシー・スパッタリング等の物理気相成長法にも劣らぬかなり大きな磁気抵抗効果ならびに反強磁性層間結合の振動性、更にfcc Co-Cuナノグラニュラー合金薄膜においては室温で20%にも達する巨大磁気抵抗値を観測している。エピタキシャル(単結晶)人工格子の高品質化を目指し検討すべきまだ多くの課題が残されているのが現状である。一方、構造制御の3次元化一"人工格子ナノワイヤ"は、電析による独自の新しいタイプの構造制御を磁性体に与え得るものであり、今後この方向の研究の進展が電析の新しい可能性として大いに期待される。
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