| 研究分担者 |
平尾 雅彦 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (80112027)
垂水 竜一 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (30362643)
小野 輝男 京都大学, 化学研究所, 教授 (90296749)
草部 浩一 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (10262164)
中村 暢伴 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (50452404)
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| 研究概要 |
フェムト秒パルスレーザー光をナノ薄膜に照射することによって,薄膜内に超高周波の音響フォノン共鳴を励起し,遅延パルス光によってその共鳴周波数を検出することによって,薄膜の弾性定数を評価する手法を確立し,異なる共鳴モードを使い分けることにより,超格子薄膜の界面の弾性を積極的に評価することを目的とする.本年度においては,Co/Pt超格子薄膜の弾性定数を測定した.CoとPtは界面において整合接合することが知られ,界面において極めて大きな弾性ひずみを生じる.この弾性ひずみが特異な磁性(面直磁気異方性)を発する要因である.また,大きな界面ひずみは弾性定数にも影響を及ぼすと考えられる.これらの相関を系統的に調べることによって,弾性と磁性のかかわりが明らかとなる.本年度では,超格子界面における弾性異常の原因が,ひずみよりも界面転位等に代表される界面欠陥であることをつきとめた.また,厚さが数nmのPt薄膜においては,弾性定数が異常に増加する現象を発見した.10nm以下の厚さにおいては,バルク値よりも有意に弾性定数が増加した.この原因を見出すべく,第一原理計算に基づく理論計算に着手した.スラブモデルを用いて,Γ点におけるフォノン振動の周波数が,スラブの層の厚さにともなってどのように変化するかをAlを中心に探求を開始した.本年度では,原子のポテンシャル,カットオフエネルギ,k点数などを変化させて,バルクの格子定数と弾性定数を精度よく与える計算条件を見出すことからはじめ,その後それらの条件を用いてスラブモデルのフォノン振動数計算へと移行した.
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