| 研究概要 |
本研究は,強磁性/反強磁性界面における「磁気的フラストレーション効果」を用いて,磁気構造や磁気転移温度など,物質の磁気的性質を積極的に制御することが可能かどうか,実験的に探ることを目的とするものである.強磁性/反強磁性積層膜の界面に導入された磁気的フラストレーション効果により,磁気構造や磁気転移温度など物質の磁気的性質,とりわけCrなどの反強磁性体の磁気相転移を積極的に制御することができるかどうかについて,局所的な磁性測定手段であるメスバウアー分光法(ガンマ線共鳴吸収分光法)および放射光核共鳴散乱法(いわゆる放射光メスバウアー分光法)を用いて探り,界面効果を積極的に利用した磁性制御法の確立を目指していく.
平成21年度は,下地強磁性層の候補物質として,バルクで室温付近の強磁性転移温度(370K)をもつL2_1型結晶構造のホイスラー合金Co_2TiSnに着目し,原子層制御交互蒸着法を用いて(001)配向薄膜の作製を試みた.その結果,基板温度を適切に制御することによって,良好な(001)配向薄膜が得られることが示された.また,基板温度の増減とともにL2_1型結晶規則度が変化し,磁気転移温度が増減することが明らかになった.これにより,Crとの結晶整合性が良く,かつ磁気転移温度が室温付近に調整された単結晶状強磁性薄膜を作製するノウハウが確立された.一方,Co_2TiSn薄膜やCo_2MnSn薄膜を用いて,放射光を利用した新しい磁性測定手段である放射光核共鳴散乱法を薄膜試料に適用するための実験条件最適化を進めた.
次年度以降,このようなCo_2TiSn(001)強磁性層上に反強磁性Cr(001)層を積層し,強磁性/反強磁性界面における磁気的フラストレーション効果が反強磁性Crの磁気秩序にどのような影響を及ぼすかについて調べる計画であるが,それに向けての足がかりが着実に得られた.
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