直交磁気異方性クラスターの新機能

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13025229
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 山本 雅彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30029160)
• 研究分担者: 中谷 亮一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60314374)
• キーワード: ヒューマン・インターフェース・デバイス / 超高速デバイス / 超低消費電力デバイス / 微小薄膜シールド / 電磁波 / 磁気異方性 / 磁性ドットアレイ / 強磁性共鳴

研究概要

超高速・超低消費電力ヒューマン・インターフェース・デバイスを融合・複合化するためには、それぞれのデバイスの相互干渉を抑止する必要がある。本研究では、ヒューマン・インターフェース・デバイス間に設ける微小薄膜シールドの要素技術を構築することを目的とした。
(1)厚さ100nmのNi-20at%Fe薄膜上に長さ8μm、幅1-4μm、厚さ200nmのFeドットからなるアレイを配列することにより、[Feドットアレイ/Ni-Fe薄膜]からなるシステム全体に磁気異方性を付与することができた。また、上記磁気異方性の大きさは、Feドットの長さと幅の比(アスペクト比)で制御することができた。
(2)上記Feドットの間隔の最適値は0.5μmであることを明らかにした。間隔が0.5μmよりも狭い場合には、Feドット間の漏洩磁界を介した相互作用により磁気異方性は低下する。また、間隔が0.5μmよりも広い場合には、単位面積当たりのFeドット数が減少するために磁気異方性は低下することを見い出した。
(3)Feドットの形状による磁気異方性および漏洩磁界を介したFeドット間の相互作用を考慮することにより、上記の[Feドットアレイ/Ni-Fe薄膜]からなるシステムにおける磁気異方性を計算することができた。
(4)上記のFeドットアレイの磁気異方性の値より、Feドットアレイ中の磁気モーメントにおける強磁性共鳴周波数を計算し、最高で25GHzの周波数の電磁波を吸収する微小薄膜シールドの実現の可能性を見い出した。

研究成果

• [文献書誌] Ryoichi Nakatani, Masahiko Yamamoto, Hirotaka Yakame, Yasuhiro Kamada, Yoshio Kawamura: "Uniaxial magnetic anisotropy of Ni-Fe films exchange-coupled with Fe dot-arrays"J.Magn.& Magn.Mater.. (印刷中).
• [文献書誌] Yasuhiro Kamada, Akihiro Itoh, Daisuke Takama, Masahiko Yamamoto: "Effects of hydrogenation on structure, transport and magnetic properties of the multilayers composed of transition metals and rare-earth metals"J.Trans.Magn.Soc.Japan. 2・2(印刷中). (2002)
• [文献書誌] Ryoichi Nakatani, Takayuki Kusano, Masahiko Yamamoto: "Magnetic and electric properties of C/Mn/C/Si multilayers"4 th International Symposium on Metallic Multilayers. 291 (2001)
• [文献書誌] Yasuhiro Kamada, Yoshitaka Hitomi, Toshiki Kingetsu, Masahiko Yamamoto: "In situ observation of epitaxial growth of [Au/Co/Cu] and [Cu/Co/Au] superlattices and their magnetic interface anisotropies"J.Appl.Phys.. 90・10. 5104-5110 (2001)
• [文献書誌] Ryoichi Nakatani, Hirotaka Yakame, Masahiko Yamamoto, Yasuhiro Kamada, Yoshio Kawamura: "Magnetic anisotropy of Ni-Fe films induced by overlying Fe dot-arrays"4 th International Symposium on Metallic Multilayers. 54 (2001)
• [文献書誌] Toshiki Kingetsu, Masahiko Yamamoto: "Epitaxial growth of short-period metallic superlattices for soft X-ray mirrors"Oyobuturi. 70. 428-432 (2001)
• [文献書誌] Gyu Bong Cho, Yasuhiro Kamada, Masahiko Yamamoto: "Studies of self-organized steps and terraces in inclined SrTiO_3(001) substrate"Jpn.J.Appl.Phys.. 40・7A. 4666-4671 (2001)
• [文献書誌] Toshiki Kingetsu, Yasuhiro Kamada, Masahiko Yamamoto: "Epitaxial growth of binary and ternary metallic strained superlattices and their magnetic properties"Sci.Tech.Adv.Mat.. 2. 331-347 (2001)
• [文献書誌] Yasuhiro Kamada, Akihiro Itoh, Masahiko Yamamoto: "Magnetic properties of amorphous Fe/La and BCC-Fe/La multilayers"Proc.of 4th Pacific Rim Intern. Conf. on Advanced Mat. and Processing. 127-130 (2001)
• [文献書誌] Yasuhiro Kamada, Daisuke Takama, Akihiro Itoh, Hiroyuki Naka, Masahiko Yamamoto: "Towards fabrication of new functional multilayers by hydrogenation"Proc.of 4th Pacific Rim Intern.Conf.on Advanced Mat. and Processing. 425-428 (2001)
• [文献書誌] Toshiki Kingetsu, Yasuhiro Kamada, Masahiko Yamamoto: "Epitaxial Growth and magnetic anisotropies of binary and ternary metallic strained superlattices"J.Magn.& Magn.Mater. 239・1-3. 262-264 (2002)
• [文献書誌] Toshiki Kingetsu, Yasuhiro Kamada, Masahiko Yamamoto: "Interface structure of metallic strained epitaxially superlattices"Proc.of 4th Pacific Rim Intern. Conf.on Advanced Mat.and Processing. 721-724 (2001)
• [文献書誌] Toshiki Kingetsu, Yasuhiro Kamada, Masahiko Yamamoto: "Structure and magnetic properties of metallic strained superlattices"J.Trans.Magn.Soc.Japan. 2・2(印刷中). (2002)
• [文献書誌] Toshiki Kingetsu, Masahiko Yamamoto: "Growth of short-period epitaxial superlattices for X-ray multilayer mirrors"Surface Science Report. 45(印刷中). (2002)