ゾル・ゲル法による電子機能セラミック材料に関する研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63460118
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 藤井 壽崇 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (90023168)
• 研究分担者: 上野 晃史 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (30135420)
• キーワード: ゾル・ゲル法 / 電子機能セラミックス / 磁性酸化物 / 磁性薄膜 / 磁気光学素子 / 磁場中配向

研究概要

1.Fe-B-O系強磁性酸化物の合成と磁性
(1)前年度(昭和63年度)に行ったゾル・ゲル法によるFe-O系合成手法を踏襲して、この溶液にホウ酸あるいはリン酸を加えFe-B-O系及びFe-P-O系強磁性酸化物を合成し結晶学的構造と磁性を調べた。
a)ボロン添加によってマグヘマイト(強磁性相)→ヘマタイト(反強磁性相)転移が無添加の300℃から500℃(B/Fe=0.3)と著しく熱的安定性が改善される。
b)磁気モ-メントもボロン添加によって約30%上昇した。これはボロン添加がヘマタイト相の生成の抑制効果を持つことをメスバウア-分光法で明らかにした。
c)更にNaを加えることによってマグヘマイトと類似しているが熱的に非常に安定な相が生成される。
d)本手法によってマグヘマイト粉体が300℃以下の低温で合成出来、直接ポリマ-基板上に磁気記録媒体が形成出来る。
e)ゲルをスピン・コ-ティングによってガラス基板上に形成した薄膜で飽和磁化が3.1kGをもち高透光性の試料が得られる。
(2)Fe-P-O系強磁性酸化物の合成と磁性
a)Pの添加はアモルファス相生成効果が著しい。
b)P添加試料で焼成温度500〜600℃でキュリ-温度が630℃とマグネタイトやマグヘマイトより約50℃も高い新しい強い強磁性相が生成される。この単相の生成とその磁性の研究は今後の課題である。
2.YIG及びBi置換YIGの合成と磁気光学薄膜の作成
(1)ゾル・ゲル法を用いてYIG及びBi置換YIGが600℃程度の低温で合成される。
(2)Feの一部をAlで置換した系のスピン・コ-ト膜で磁化が基板に垂直配向し大きな磁気ファラデ-効果をもつ試料が得られる。
3.Baファライト粉体の低温合成

研究成果

• [文献書誌] 山口一弘: "ゾル・ゲル法による磁性酸化物薄膜の作成" 日本応用磁気学会誌. 12. 343-346 (1988)
• [文献書誌] N.Takahashi: "Characterization of Maghemite Thin Films Prepared by Spin Coating a Gel Solution" Japan.J.Appl.Phys.Part2. 28. 244-247 (1989)
• [文献書誌] K.Yamaguchi: "Magnetic Properties of Iron-Boron-Oxide and Iron-Phosphor-Oxide Glasses Prepared by Sol-Gel Method" IEEE Trans.on Magn.25. 3321-23 (1989)
• [文献書誌] K.Yamaguchi: "Magnetic Anisotropy by Ferromagnetic Particle Alignment in a Magnetic Field" J.Appl.Phys.63. (1990)
• [文献書誌] 松本幸治: "ゾル・ゲル法によるBi置換YIGの作製と磁気特性" 日本応用磁気学会誌. 14. (1990)
• [文献書誌] N.Takahashi: "Characterization of Maghemite Thin Films Prepared by Spin Coating a Gel Solution" J.Mat.Sci.
• [文献書誌] 藤井壽崇: "未来をひらくニュ-マテリアル(分担就筆)" 森北出版(株), 20ペ-ジ (1990)