| 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主目的とした.とりわけ,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,Crなど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,反強磁性層中にプローブとなるメスバウアー原子核の単原子層を挿入し,局所的な磁性測定手段であるメスバウアー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)を用いて探ることを目指した.
昨年度までに引き続き,強磁性/反強磁性積層膜の反強磁性層中にメスバウアー原子核からなる単原子層をドープした単結晶状薄膜試料を作製し,反強磁性層の磁気秩序を調べた.研究期間内には磁気的フラストレーション効果を通じて磁気転移温度などが自在に制御できていることを明確に示すデータが観測されるには至らず,少なくともCo_2TiSnなどのホイスラー合金を用いて反強磁性Crの磁気的性質を自在に操ることは現段階の技術では容易でないことが明らかになった.
一方,本研究を推進する上での要素技術には発展がみられた.まず,試料作製面での要素技術として,良質の合金薄膜作製に対する原子層制御交互蒸着法と基板温度制御の有効性が示された.基板温度制御による規則度の変化を通じてCo_2TiSnの磁気転移温度が制御できるこが判ったが,この試料作製技術は,自然界に存在しない非平衡ホイスラー合金Co_2FeSnなどの薄膜作製に結びついた.また,測定面での要素技術であった放射光核共鳴散乱法は,薄膜の磁性測定に資するように発展し,中でもこれまでの「時間スペクトル測定法」に代り,「エネルギースペクトル測定法」が開発されたことは,今後の磁性薄膜研究に対し大きな成果となっている.
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