| 研究課題/領域番号 |
16106008
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
弘津 禎彦 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (70016525)
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| 研究分担者 |
石丸 学 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (00264086)
佐藤 和久 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (70314424)
平田 秋彦 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (90350488)
牧野 彰宏 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30315642)
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| キーワード | 硬質磁性ナノ粒子 / L1_0型規則相 / 低温合成 / 高密度分散 / 方位配向 / 添加元素 / FePtCu / FePdCu |
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| 研究概要 |
本研究では、超高密度磁気記録媒体材料の実現に重要となる、方位配向・孤立分散した硬質磁性合金ナノ粒子高密度分散膜の低温合成や、ナノ構造と硬質磁性との関係の詳細を調べることを自的としている。本年度は昨年度に引き続き、RFマグネトロンスパッタ法を用いた単結晶NaCl基板上へのFe、Pt、Cuの高速同時製膜によるL1_0型FePtCuナノ粒子高密度分散膜の低温合成についての研究および、添加元素であるCuのL1_0-FPtCu構造中での原子位置についての研究を行った。低温合成については、310℃での規則化反応を確認(Fe-Pt2元系では約500℃)したが、保磁力は100Oe程度と低く、原子規則化には〜340℃程度以上を必要とすることが確認された。また、バルクのL1_0,FePtCu合金多結晶を作製し、ALCHEMI法により添加元素位置について検討した結果、CuがFeサイトと置換している傾向があることが判明した。
一方、電子ビーム蒸着によるFePdCuナノ粒子の形成と合金組成依存性について検討した結果、(Fe+Cu)濃度48at%以下の試料では著しい垂直磁気異方性が発現し、52at%以上では磁気的に等方性のL1_0+Feの2相共存ナノコンポジット粒子が生成した。すなわち、合金濃度の選択によりナノ組織形態を制御して磁気特性を変化させ得ることを示した。また、このとき規則相形成温度はCu添加により約50K低下していたが、その一因としてCu添加による融点低下・相当温度上昇の効果が挙げられる。実際、分子動力学法によりFePtCu規則合金の融点のCu濃度依存性を計算したところ、Cu添加により融点が低下し、かつCu濃度とともにその温度低下が大きくなるという結果を得た。
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