10GHz帯対応共鳴周波数を有する大飽和磁化・超高異方性磁性薄膜デバイスの開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360145
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 中川 茂樹 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60180246)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 大飽和磁化 / 高磁気異方性 / FeCoB / 異方性磁界 / 高共鳴周波数 / 磁歪 / 高周波透磁率

研究概要

対向ターゲット式スパッタ法で適当な下地層上に形成したFeCoB薄膜は異方的な残留歪みにより500Oeの高い異方性磁界を誘起する.この効果はB添加量が5%程度で最大となった.また,極薄のSi/NiFe層でFeCoB層を分割した多層膜ではNiFe層の(111)配向度が向上し, FeCo結晶子の(110)配向度が向上した.また,多層化によりブロッホ磁壁の発生が抑制できる磁区制御技術の開発に成功した.強磁性共鳴周波数は膜の異方性磁界で決まる値に一致し,最高で9. 2GHzとすることができた.

研究成果

• [雑誌論文] 斜方入射スパッタ粒子を利用して作製した高異方性磁界を有するFeCoB膜 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中川茂樹
  • 雑誌名: 日本磁気学会誌(まぐね) 巻: Vol.7. No.1 ページ: 26-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of laminated crystalline FeCoB soft magntic underlayer for perpendicular magnetic recording tape media (2011)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Gomi, Yasuhiro Mashiko, Kenichiro Hirata, Satoshi Matsunuma, Inoue Tetsutaro, Tsugihiro Doi, Shigeki Nakagawa
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: Vol.109No.7 ページ: 07B746-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of perpendicular magnetic recording tape media with a data capacity of over-50TB using Si/NiFe/FeCoB soft magnetic under layers (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Gomi, Y. Mashiko, K. Hirata, S. Matsunuma, T. Inoue, T. Doi, T. Watanabe, S. Nakagawa
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: Vol.16C ページ: 63-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Magnetization Interaction at the Interface bet-ween FeCo and TbFeCo for p-MTJ (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoaki Miyamoto, Keisuke Mamiya, Shigeki Nakagawa
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 266巻 ページ: 012099-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observation of an anisotropic in-plane residual stress induced by B addition as an origin of high magntic anisotropy field of Ru/FeCoB film (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Hirata, Shunsuke Gomi, Yasuhiro Mashiko, Shigeki Nakagawa
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 107巻 ページ: 09A323-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Si/NiFe/FeCoB Crystalline SUL to Reduce Ru Intermediate Layer Thickness for CoPtCr-SiO Granular Perpendicular Magnetic Recording Media (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsuu, T.; Hirata, K.; Gomi, S.; Hashimoto, A.; Matsunuma, S.; Inoue, T.; Doi, T.; Nakagawa, S.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: 45(10)巻 ページ: 3572-3575
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ru/FeCoB double layered film with high in-plane magnetic anisotropy field of 500 Oe (2009)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichiro Hirata, Atsuto Hashimoto, Toshimitsu Matsuu, Shigeki Nakagawa
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 105巻 ページ: 07A316-07A318
  • 査読あり
• [学会発表] Ru/FeCoBにおける強磁性共鳴のFeCoB膜厚依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 饒平名礼生,益子泰裕,平田健一郎,中川茂樹
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会29pF-5
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] Effect of B content on magnetic anisotropy field of FeCob films with high ferromagnetic resonance frequency above 9 GHz (2011)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Nakagawa, Yasuhiro Mashiko, Ken-ichoro Hirata
  • 学会等名: Intermag 2011 Taipei
  • 発表場所: 台北市(台湾)
  • 年月日: 2011-04-29
• [学会発表] FeCoB Films with High Ferromagnetic Tesonance Frequency above 9 GHz induced by Anisotropic Residual Stress (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Nakagawa, Yasuhiro Mashiko, Ken-ichoro Hirata
  • 学会等名: 1st International Conference of AUMS(ICAUMS 2010) organized by the Asian Union of Magnetics Societies(AUMS)
  • 発表場所: 済州島(韓国)
  • 年月日: 2010-12-06
• [学会発表] Effect of B addition on high anisotropy field of FeCoB films on Ruunderlayers (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Mashiko, Ken-ichoro Hirata, Shigeki Nakagawa
  • 学会等名: 55th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials. FH-13
  • 発表場所: Atlanta(USA)
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Ru/FeCoB膜のB添加による面内磁気異方性の改善 (2010)
  • 著者名/発表者名: 益子泰裕,五味俊輔,平田健一郎,中川茂樹
  • 学会等名: 第34回日本磁気学会学術講演会7aD-9
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] 2層構造の結晶性FeCoB裏打ち軟磁性層を用いた垂直磁気記録テープの特性改善 (2010)
  • 著者名/発表者名: 五味俊輔,益子泰裕,平田健一郎,松沼悟,井上鉄太郎,土井嗣裕,渡辺利幸,中川茂樹
  • 学会等名: 第34回日本磁気学会学術講演会5aA-9
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2010-09-05
• [学会発表] Direct observation of an anisotropic in-plane residual stress induced by B addition as an origin of high magnetic anisotropy field of Ru/FeCoB film (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Hirata, Shunsuke Gomi, Yasuhiro Mashiko, Shigeki Nakagawa
  • 学会等名: The 11th Joint MMM-Intermag Conferece, FE-08
  • 発表場所: Washigton, DC(USA)
  • 年月日: 2010-01-21
• [学会発表] 高い面内異方性磁界を有するFeCoB膜に及ぼすRu下地層の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田健一郎,五味俊輔,中川茂樹
  • 学会等名: 第33回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎市
  • 年月日: 2009-09-13
• [学会発表] 結晶性Si/NiFe/FeCoB裏打ち軟磁性層を用いた垂直磁気記録媒体 (2009)
  • 著者名/発表者名: 五味俊輔,平田健一郎,松鵜利光,松沼悟,井上鉄太郎,土井嗣裕,中川茂樹
  • 学会等名: 第33回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎市
  • 年月日: 2009-09-12
• [学会発表] Directional Alignment of FeCo Crystallites in Si/NiFe/Ru/FeCoB Multilayer with High Anisotropy Field above 500 Oe (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Hirata, Toshimitsu Matsuu, Shunsuke Gomi, Shigeki Nakagawa
  • 学会等名: ICMAT2009 and IUMRS-ICA 2009
  • 発表場所: Singapore(Singapore)
  • 年月日: 2009-06-29