| 研究課題/領域番号 |
20K04588
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
|---|
研究代表者 |
中谷 友也 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究拠点, 主任研究員 (60782646)
|
|---|
| 研究分担者 |
遠藤 恭 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50335379)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| キーワード | ホイスラー合金 / 巨大磁気抵抗 / 磁歪 / 磁気ダンピング / 磁気センサ / 磁気記録 |
|---|
| 研究実績の概要 |
Co2(Mn,Fe)Ge 4元系ホイスラー合金の多結晶薄膜の磁歪、磁気ダンピング、およびCPP-GMRのMn-Fe組成比を系統的に調査した。これは、実用的にはHDDの再生ヘッド用CPP-GMRセンサに対するCo2(Mn,Fe)Geの最適組成を探索することを目的とし、学術的にはホイスラー合金の磁歪・磁気ダンピングを決定する要因（電子構造起因であることは間違いないが詳細は不明）を突き止めることを目的としている。
その結果、磁歪定数はFe組成比の増大とともに顕著に増大し、λ=25-45ppmの値をとること、磁気ダンピング定数はFe/(Mn+Fe)=0.3-0.4の範囲で最小値α=0.002をとること、CPP-GMR比はFe/(Mn+Fe)=0.4-0.7の範囲で最大値18%程度をとることがわかった。これらから最適組成はCo2Mn0.6Fe0.4Ge程度であることが確認された。磁気ダンピング定数α=0.002は他の軟磁性材料（NiFeで0.0064、FeSiで0.0055、いずれも研究分担者である遠藤らによる報告Intermag2021, FP-11）に比べても顕著に小さく、再生ヘッドにおける磁化揺らぎノイズ、通称マグノイズの低減に有効である。
また、本研究の派生テーマである、低磁歪FeCoNi薄膜を用いた多層膜面内電流GMRの研究において、21年度はNiFeCr下地層のFeCoNi/Cu多層膜の構造とGMRに与える影響を、様々なNiFeCr組成について網羅的に調査し、特定のNi:Cr組成比において、FeCoNi/Cu多層膜の111面直配向性が改ざんされ、界面ラフネスが低減されることでGMR比が増大することを明らかにし、現在論文投稿中である。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
実験的調査は予定通り進捗しているものの、ホイスラー合金の磁歪・磁気ダンピングを決定する電子構造の側面に対する考察は遅れているため。
|
| 今後の研究の推進方策 |
ホイスラー合金の磁歪・磁気ダンピングの起源を調べるため、理論研究者と連携して研究を進める。
|
