| 研究課題/領域番号 |
12555250
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
吉川 信一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10127219)
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| 研究分担者 |
高橋 昌男 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (00188054)
佐伯 功 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50235090)
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| キーワード | 窒化鉄 / 高周波スパッタ / 低温窒化 / 巨大磁化 / 巨大磁気抵抗 |
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| 研究概要 |
(1)水素還元した粒径約20nmのα-Fe微粉体を120℃で24時間アンモニア窒化すると、Fe_<16>N_2が主生成物でわずかにFe_3O_4が混在する試料の得られることが、前年度の研究によって明らかになった。窒化時間や温度などの合成条件を変化させると、窒化反応の進行に伴ってFe_<16>N_2の結晶子径が微細化することが明らかになった。この微細化に伴って、保磁力は結晶子径22nmで極大値2kOeを示し、飽和磁化は140emu/gから次第に減少した。
(2)高周波スパッタ法によって作製したα-Fe薄膜は、吸着水を充分に除去することによって窒化する可能性が、前年度の研究によって示された。そこで大気に触れることなく直接アンモニア窒化できるように、予備反応室をゲートバルブを介して高周波スパッタ装置に併設した。膜厚360nmの薄膜を200〜250℃の温度範囲で窒化すると、Fe_<16>N_2ではなくFe_4NやFe_3Nが生成した。200℃以下では何ら窒化鉄は生成しなかった。しかし膜厚を薄くするとともに窒化反応が200℃以下のより低い温度で生じることが明らかになり、窒化反応は原料となるα-Feの粒径に大きく依存することが明らかになった。
(3)トンネル磁気抵抗効果が期待される多層膜を高周波スパッタ法によって作製する準備として、Fe-Ni複合ターゲットを用いて高周波出力を30Wおよび100WでFeNi合金薄膜を作製すると、保磁力が20および600e、飽和磁化100emu/g以上の強磁性薄膜を作り分けれることが明らかになった。
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