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強磁性体/強誘電体界面における逆磁歪効果や磁性体と強誘電体との電子状態の混成効果がスピン再配列に与える影響を検証・解明すること目的として、本年度はまず、原子スケールで平坦な強磁性薄膜/強誘電体ヘテロ構造の作製を試みた。具体的には、強誘電体チタン酸バリウム基板上にFe薄膜をエピタキシャル成長するための条件を探索し、界面を原子スケールで構造制御した接合試料を作製した。また、強磁性体としてスピン再配向転移を示すCoFeTaB磁性金属をチタン酸バリウム薄膜上に作製するための条件についても探索した。次に上記により作製した強磁性金属/チタン酸バリウムヘテロ構造について、チタン酸バリウムの構造相転移に伴う界面歪みが磁気異方性に与える影響を調査した。特に、磁性金属としてCoFeTaB薄膜を用いた場合に対して、磁化、交流磁化率、電気抵抗を詳細に測定した結果、室温(チタン酸バリウムのtetragonal相)において、製膜時に生じる内部応力に起因してCoFeTaB薄膜が膜面に対して垂直な磁化容易軸状態を示す一方で、約290Kにおけるチタン酸バリウムの構造相転移(tetragonal相からorthorhombic相への構造相転移)を契機に、その磁化容易方向が膜面に対して平行な方向へとスピン再配向することが示された。このスピン再配向転移はチタン酸バリウムがtetragonal相からorthorhombic相へ構造相転移するに伴って、CoFeTaB/チタン酸バリウム界面に歪みが生じることで、製膜時の内部応力を緩和した結果として理解される。
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