2005 Fiscal Year Annual Research Report
強磁性/反強磁性交換結合積層膜の開発とマイクロ波磁気デバイスへの適用に関する研究
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16560271
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
佐藤 敏郎 信州大学, 工学部, 教授 (50283239)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三浦 義正 信州大学, 工学部, 教授 (30362099)
山沢 清人 信州大学, 工学部, 教授 (50005477)
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| Keywords | マイクロ波磁気デバイス / 強磁性共鳴 / 強磁性 / 反強磁性交換結合 / FeSi / MnIr |
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| Research Abstract |
本研究は、マイクロ波磁気デバイス用の新規磁性薄膜材料に関するものであり、高磁化強磁性薄膜/反強磁性薄膜交換結合による交換異方性を利用することで、強磁性共鳴周波数の高周波化ならびに高い透磁率を両立するマイクロ波帯用磁性薄膜材料を実現しようとするものであり、最終的には、デバイスへの適用可能性をも視野に入れている。
平成17年度は、FeSi/MnIr交換結合積層膜へのRu下地層の効果と複数の強磁性共鳴を有する材料への展開、ならびに磁界中熱処理による交換エネルギーの増大効果について検討した。
(1)Ru下地層による:FeSi/MnIr交換結合積層膜におけるRu下地層の導入効果
前年度の検討から、FeSi/MnIr二層膜に対して極薄(1nm)Ru膜をFeSi下地層に採用することで、保磁力の大幅な低減(数十Oeから数Oe)とともに、一方向異方性の分散を劇的に抑制できることが明らかになっている。FeSi/MnI交換結合積層膜へのRu下地層の導入効果について検討したところ、最下層FeSiのみにRu下地層を採用する場合に比べて、[MnIr/FeSi/Ru]を単位とする積層によって積層数の増大にともなう保磁力の劣化や一方向異方性分散の増大を抑制できることが明らかとなった。
(2)複数の強磁性共鳴を有するFeSi/MnIr交換結合積層膜の作製と特性評価
[Mnlr/FeSi/Ru]を単位とする積層膜において、各FeSi層の膜厚を変え、交換バイアス磁界を変化させることで異なる強磁性共鳴周波数を有する材料の作製と特性評価を行った。各[MnIr/FeSi/Ru]層は一方向異方性分散の小さい急峻な強磁性共鳴吸収を持つために、複数の強磁性共鳴が周波数軸上を明確に分離して現れ、共鳴吸収の広帯域化に極めて有効であることが明らかになった。新たに開発した積層膜によれば、各FeSi層膜厚によって強磁性共鳴吸収帯域を調整できる利点があり、広帯域ノイズ吸収材料として期待できる。
(3)磁界中熱処理による交換結合エネルギーの増大効果
FeSi/MnIr系交換結合膜における交換結合エネルギーを増大させる目的で10kOeの静磁界中真空熱処理を行い、熱処理温度と磁気特性との関係を調査した。その結果、200℃×50hの熱処理で交換結合エネルギーが約50%増大することが明らかになった。
平成18年度は、複数の強磁性共鳴を有する磁性膜材料を用いた広帯域ノイズ吸収効果を実際に評価するとともに、インピーダンス変換器等のマイクロ波帯低損失伝送線路デバイスへの適用についても検討する予定である。
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Research Products
(2 results)
