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2006 年度 実績報告書

気相急冷による硬質磁性合金ナノ粒子の形成と電子線構造解析ならびに磁性評価

研究課題

研究課題/領域番号 16106008
研究機関大阪大学

研究代表者

弘津 禎彦  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (70016525)

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)
キーワード硬質磁性 / 規則合金ナノ粒子 / エピタキシャル成長 / 電子線構造解析 / 磁気特性評価
研究概要

本研究では、次世代甲超高密度磁気記録媒体材料を実現するために重要な、硬質強磁性ナノ粒子の構造と磁性の関連を明らかにする研究を行ってきている。今年度は、(1)FePtCu三元合金におけるCuサイトのALCHEMI法による決定、(2)スパッタ法を用いたLlo-FePt系ナノ粒子膜合成、(3)Co添加によるFePdナノ粒子の磁化容易軸配向制御と低温合成、のテーマで研究を進めた。(1)については、バルクFe_<40>Pt_<50>Cu_<10>組成のバルク試料を溶解し、規則合金化処理後、ALCHEMI法による電子回折・X線検出実験を行った。現在、追試実験が進行中。(2)については、RFスパッタ法により、FePtCu三元系合金について、Pt組成50at%近傍で岩塩単結晶(100)基板上への薄膜作製を行った。低温基板温度300〜350℃のもとでLlo-FePtCuナノ粒子生成組成範囲の探索を行い、Llo-ナノ粒子形成がFe_<37>Pt_<51>Cu_<12>組成付近で起こることを見出した。このときの保磁力は1.4KOe(面内方向)、1KOe(垂直方向)(基板温度340℃、測定:300K)であり、<100>配向ナノ粒子(平均径11nm)膜が生成される。また、Fe-Nb-Pt-B合金スパッタ薄膜作製を行い、Pt添加によるFe-Nb-Bアモルファス相不安定化を利用したLlo-FePtナノ粒子析出の実験を行った。(Fe_<0.55>Pt_<0.45>)_<90>Nb_3B_7組成において、水冷基板成膜後923K-20minのアニールにより、Fe-Pt-Zr-B系の場合よりも高い約7KOeの高保磁力を有するLlo-FePtナノ粒子(粒径〜10nm)組織が形成されることを見出した。(3)の研究においては、基板温度400℃において、NaCl基板上でPd-Fe-Co-Al_2O_3の順に逐次蒸着を行い、550℃アニールにより平均粒径11nmのLlo-FePdCo合金ナノ粒子の高密度分散膜を合成した。電顕解析の結果、ほぼ90%の粒子が膜面垂直にc-軸を有する「垂直磁化膜(Co:5%で保磁力1.7KOe)」が形成されることが判明した。飽和磁化はCo添加量に比例して増加しており、第3元素添加による磁化の減少がなく、かつ、優れた垂直磁化特性を有するLlo-ナノ粒子膜の形成を確認した(特許出願)。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Low-Temperature Synthesis of Oriented L1_0-FePtCu Nanoparticles with High Coercivity2007

    • 著者名/発表者名
      H.W.Ryu, K.Sato, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      Solid State Phenomena 124-126

      ページ: 855-858

  • [雑誌論文] Strong perpendicular magnetic anisotropy of Fe-Pd nanocrystalline particles enhanced by Co addition2007

    • 著者名/発表者名
      A.Kovacs, K.Sato, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 101

      ページ: 033910(1)-033910(4)

  • [雑誌論文] Structure and magnetic properties of nanocrystalline Pd-Co and Pd-Co-Fe layers2007

    • 著者名/発表者名
      A.Kovacs, K.Sato, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      Solid State Phenomena 124-126

      ページ: 907-910

  • [雑誌論文] Improvement of structural and magnetic properties of L10-FePd nanocrystals by Co addition2007

    • 著者名/発表者名
      A.Kovacs, K.Sato, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics (In press)

  • [雑誌論文] Direct Synthesis of Oriented High-Density Islands of L1_0-FePtCu Alloy at 613K2006

    • 著者名/発表者名
      W.H.Ryu, H.Naganuma, K.Sato, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 45

      ページ: L608-L610

  • [雑誌論文] Perpendicular Magnetic Anisotropy of Epitaxially Grown L1_0-FePdCu Nanoparticles with Preferential c-Axis Orientation2006

    • 著者名/発表者名
      H.Naganuma, K.Sato, Y.Hirotsu
    • 雑誌名

      Jounal of Applied Physics 100

      ページ: 074914(1)-074914(7)

  • [図書] 材料開発のための顕微鏡法と応用写真集(分担執筆)2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤和久, 柳韓蔚, 弘津禎彦
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      日本金属学会
  • [図書] 材料開発のための顕微鏡法と応用写真集(分担執筆)2006

    • 著者名/発表者名
      牧野彰宏, 尾藤輝夫, 弘津禎彦, 佐藤和久
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      日本金属学会
  • [産業財産権] 磁性体粒子及びその製造方法2006

    • 発明者名
      弘津禎彦, アンドラス コバッチ, 佐藤和久
    • 権利者名
      国立大法人, 大阪大学
    • 産業財産権番号
      特願2006-220037
    • 出願年月日
      2006-08-11

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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