2002 Fiscal Year Annual Research Report
ナノグラニュラー軟磁性薄膜の大きな磁場中誘導磁気異方性の機構解明並びに応用に関する研究
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13555099
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| Research Institution | Research Institute for Electric and Magnetic Materials |
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Principal Investigator |
大沼 繁弘 財団法人電気磁気材料研究所, 薄膜材料グループ, 主任研究員 (50142633)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大沼 正人 財団法人電気磁気材料研究所, 物質・材料研究機構, 主任研究員 (90354208)
三谷 誠司 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (20250813)
小林 伸聖 財団法人電気磁気材料研究所, 薄膜材料グループ, 研究員 (70205475)
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| Keywords | ナノグラニュラー構造 / 誘導磁気異方性 / 形状磁気異方性 / 高周波軟磁気特性 / 高い自然共鳴点 / 一軸磁気異方性 |
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| Research Abstract |
(機構解明)
Hkと微細組織との関連:ナノグラニュラー軟磁性膜の大きな誘導磁気異方性の起原に関する知見を得るために、種々のナノグラニュラー軟磁性膜を、X線、中性子小角散乱法や高分解能TEMで調べた。その結果、大きな磁気異方性を有する膜中のナノ粒子は磁化容易方向に緩く結合してように配列していることが観察された。
Hkと磁区幅との相関:上記のミクロ構造の他に、磁気異方性にはマクロな磁区も関与している。カー効果を用いて膜の磁区を観察した結果、大きな異方性磁界(Hk)を有する膜はいずれも180°磁区が膜全面を被っており、かつ、Hkが大きい膜の磁区ほど磁区幅が狭くなることを観察することができた。
(応用)
高飽和磁化高周波軟磁性薄膜:ナノグラニュラーCo-Zr-O磁性膜は広い組成範囲で軟磁性を示し、大きな磁気異方性を有する。CoをFe._<65>Co._<35>合金に置換したナノグラニュラーFe._<65>Co._<35>-Zr-O軟磁性膜に、大きなBs(=2.3T)を有し、かつ熱処理無しでも軟磁性を示す膜が存在することを見出した。本材料{(Fe._<65>Co._<35>)_<93>Zr_2O_5}は適度な大きさのHkを有するために300の透磁率を持ち、かつ1GHz付近までフラットな特性を示す。本材料は高密度磁気記録用ヘッド材料や高周波トランス材料として期待される。
高周波電磁波ノイズ抑制効果:大きなHkを有するナノグラニュラー軟磁性Co基薄膜の透磁率の自然共鳴周波数は極めて高い。このことは本材料には高周波帯域で電磁波ノイズの大きな吸収効果が期待できる。様々なナノグラニュラー軟磁性薄膜について伝送特性を調べ、電磁波ノイズ吸収特性を検討した。その結果・ナノグラニュラーFeCoAlO膜が5GHz付近で、またCoPdSiO膜が8GHz付近で磁気共鳴に基づく大きな電磁波吸収特性を示すことを見出した。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] S.Ohnuma, H.Fujimori, T.Masumoto, X.Y.Xiong, D.H.Ping, K.Hono: "FeCo-Zr-O nanogranular soft-magnetic thin films with a high magnetic flux density"Applied Physics Letters. 82. 946-948 (2003)
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[Publications] S.Ohnuma, N.Kobayashi, H.Fujimori, T.Masumoto, X.Y.Xiong, K.Hono: "Annealing effect on the soft magnetic properties of high moment FeCo-O thin films"Scripta Materialia. 48. 903-908 (2003)
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[Publications] 大沼 繁弘, 増本 健: "ナノグラニュラー磁性薄膜とその応用"日本AEM学会誌. 10. 271-279 (2002)
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[Publications] 名倉秀明, 大沼繁弘, 増本 健: "ナノグラニュラー磁性薄膜の電磁波抑制効果"マグネティックス研究会資料. MAG-03-13. 65-69 (2003)
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[Publications] N.Tanaka, J.Yamasaki, S.Mitani, T.Takanashi: "High-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy and electron energy loss spectroscopy of nano-granular Co-Al-O alloys"Scripta Materialia. 48. 909-914 (2003)
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[Publications] Y.Shimada, M.Yamaguchi, S.Ohnuma, T.Itoh, S.Ikeda, K.Hyeon, H.Nagura: "Granular Thin Films with High RF Permeability"J.Appl.Phys.. (in press).
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[Publications] K.Hono, M.Ohnuma: "Microstructures and Properties of Nanocrystalline and Nanogranular Magnetic Meterials"American Scientific Publishers. 463 (2002)
