研究課題
SrTiO3(001)基板上に[CaBO3/REMO3] (B=Fe,Mn、RE=La,Bi、M=Fe,Fe1-xMnx)人工超格子をパルスレーザー堆積法を用いて作製した。達成した成果は、1.超高密度ターゲットの作製:LaFeO3(LFO)、BiFeO3(BFO)、CaFeOx(CFO)、BiFe0.8Mn0.2O3(BFMO)ターゲット密度はそれぞれ95.5%、95.2%、96.4%、96.6%。2.明瞭な超格子ピーク、ラウエ振動を確認し[CaBO3/REMO3]人工超格子の作製に成功。3.弱強磁性発現を確認し、そのキュリー温度は[CFO/LFO, BFO, BFMO]超格子において、560K、620K、450K、[CaMnO3(CMO)/BFMO]超格子では390Kといずれも室温以上を確認。4.密度汎関数法を用いた第一原理計算より、[CFO/LFO]超格子の自発磁化は1磁性原子当たり0.22μBとなって実験値の約2倍。5.BFMO薄膜のリーク電流特性解析より、ホッピング伝導が支配的であることを確認。最終年度では、ユニット数n及びサイクル数mを変化させた[(CFO)n/(LFO)n]m人工超格子における磁気特性を明らかにした。nを減少させることで、保持力Hc、交換バイアス磁場Hebともに減少することを確認した。異なる反強磁性体界面において強磁性的結合が誘起されていることを立証した。サファイア基板上[Co/Pt]/r面配向Cr2O3積層膜においてHebを観測した。1.07kOe@5Kと非常に大きな値を得た。また、斜方晶系結晶YAlO3(YAO)(001)基板上にr面配向Cr2O3薄膜のエピタキシャル成長に成功した。これら成果は、下部電極上にr面配向Cr2O3薄膜を作製できることを示唆しており、本研究目的の電界印可磁気特性制御デバイスへつながる意義のある成果となった。
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Trans. Mater. Res. Soc. Jpn
巻: 41 ページ: 1-5
信学技報(IEICE Technical report), vol. 115, no. 104, CPM2015-23
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巻: 115 ページ: 29-33
信学技報(IEICE Technical report), vol. 115, no. 297, CPM2015-90
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http://yamanoya.ecs.cst.nihon-u.ac.jp/