| 研究概要 |
(A)FePtナノ粒子の規則度による磁性の変化
バルク試料の熱処理やナノ粒子のアニール条件の相異によるL1_0型規則構造の規則度(秩序パラメータ)を粉末X線回折(XRD)から評価した.また,磁化過程の相異を保磁力と残留磁化から評価した.その結果,軟磁性を示す不規則相の試料が,規則度の向上に伴って硬磁性に変化すること,ナノ粒子では保磁力の増加に加えて残留磁化や飽和磁化も増加することが分かった.
(B)バルク試料とナノ粒子の磁気状態
磁気状態の相異をPt原子に注目して調べるために,PtL_<2,3->吸収端のX線磁気円二色性(XMCD)を測定し,磁気光学総和則からスピンと軌道の磁気モーメントを求めた.ナノ粒子ではスピンと軌道の両成分が増加するが,軌道のスピンに対する割合ではバルクとの顕著な差異が見られない結果となった.このことから,FePtナノ粒子は規則度の低い規則合金と考えられる.
(C)ナノ粒子の構造と磁性
FePtナノ粒子は規則相のコアと不規則相のシェルから成る二相構造としたコアシェル・モデルに基づいて,XRDと磁化過程について考察した.その結果,FePtナノ粒子は不規則相に近い,金相学的には不均質な粒子と考えられる.ナノ粒子の構造と磁性に関する研究では,規則度をパラメータとした電子状態の議論が不可欠と考えられる.
(D)価電子帯に関する研究
一方,規則合金の価電子帯を調べるために,単結晶FePt_3の角度分解光電子分光(ARPES)実験を更に進展させた.常磁性から反強磁性への相転移に因るバンド構造の変化に注目して,ARPESの温度変化を測定した.その結果,第一原理計算によるバンド構造の変化を実験的に確認できた.この系の電子状態に関して,Fe(3d)-Pt(5d)混成の強さに注目すべき知見が得られた.
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