磁性金属-非金属ナノグラニュラー構造薄膜の磁場中成膜とそのホール効果

磁场中磁性金属非金属纳米颗粒结构薄膜的沉积及其霍尔效应

• 批准号: 09750723
• 负责人: 三谷 誠司
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750723/
• 关键词: グラニュラー構造; 磁性金属; スピン依存伝導; 磁気抵抗; ホール効果; 薄膜; 磁場中成膜; 磁気異方性

磁性金属-非金属ナノグラニュラー構造薄膜は、直径数ナノメートルの磁性金属微粒子を非金属絶縁体が取り囲む構造を有しており、トンネル巨大磁気抵抗、巨大ホール効果などの特異な磁気伝導現象を示す。本研究では、磁性金属-非金属ナノグラニュラー構造薄膜を磁場中成膜することによって磁気異方性制御・ナノ構造制御を行い、その磁気伝導現象に及ぼす効果および機能性新材料への可能性を調べる。本年度は、昨年度完成させた磁場中スパッタ成膜装置を用いて系統的な試料作製を行い、構造や磁気伝導物性等に関する解析および考察を行った。薄膜成長過程は印加磁場と膜の合金組成に対して複雑に変化することが分かり、現時点では、従来特性を越える巨大ホール効果を得るための磁性相と非磁性相の最適組成比を見つけるには至らなかった。しかし、(i)強磁場印加では通常のマグネトロンスパッタとは異なり、磁場印加によりむしろ膜成長速度が低下する、(ii)グラニュラー系の成膜中磁場印加効果は、膜の合金組成に強く依存し、磁性相のパーコレーションの問題と関連している、等の基礎的知見が得られた。また、得られた結果から、基板加熱や基板バイアスの印加が無磁場成膜以上に効果的であることが推察された。次項の研究発表論文の一部に、本研究と関連して得られたいくつかの知見を示した。

磁性金属 - 金属纳米图结构薄膜具有一个结构，其中非金属绝缘子围绕着直径数纳米纳米含量的磁性金属颗粒，表明诸如隧道巨大磁性电阻和巨大的孔效应，表明具有独特的磁传导现象。在这项研究中，通过磁场中心膜形成进行磁性金属 - 非金属纳米族结构薄膜，并进行磁性人为控制和纳米结构控制，并对磁导电现象的影响以及新功能新材料的潜力被检查。在这个财政年度，我们使用去年完成的基于SPATTA的膜制造设备进行了系统样品，并分析并考虑了结构和磁导电物理特性。已经发现，薄膜的生长过程变化为应用的磁场和膜组成，目前，磁相和非磁相之间的最佳组成比，以获得巨大的孔效应，以获得巨大的孔效应超过传统特征。但是，与铁磁场中（i）中（i）中的正常磁铁patta不同，膜磁场中的（ii）基于颗粒的膜在很大程度上取决于薄膜配方组成。相位，获得。另外，假定获得的结果比底物加热和底物偏置更有效。以下段落中的一些研究演讲表明，与这项研究有关的一些知识。

项目成果

S.Mitani: "Enhanced magnetoresistance in insuleting granular systems : Evidence for higher-order tunneling" Physical Review Letters. 81. 2799-2802 (1998)

S.Mitani：“绝缘颗粒系统中增强的磁阻：高阶隧道效应的证据”物理评论快报。

三谷誠司: "グラニュラー系のトンネル型GMR" 固体物理. 32. 231-241 (1997)

Seiji Mitani：“粒状隧道型 GMR”固体物理 32. 231-241 (1997)。

薬師寺啓: "金属-非金属グラニュラー薄膜におけるGMRのバイアス電圧依存性" 日本応用磁気学会誌. 22(in press). (1998)

Kei Yakushiji：“金属-非金属颗粒薄膜中 GMR 的偏置电压依赖性”日本应用磁学学会杂志 22（出版中）。

S.Mitani: "Spin-dependent tunneling phenomenain insulating granular systems" Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 165. 141-148 (1997)

S.Mitani：“绝缘颗粒系统中的自旋相关隧道现象”《磁性与磁性材料杂志》。

J.Chiba: "STM observation of metal-nonmetal granular thin films" Journal of Magnetics Society of Japan. 23. 82-84 (1999)

J.Chiba：“金属-非金属颗粒薄膜的STM观察”日本磁学会杂志。