金属内包ナノチューブの合成とスピンエレクトロニクスデバイスへの応用

金属封装纳米管的合成及其在旋转电子器件中的应用

基本信息

批准号：
16651065
负责人：
林靖彦
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

平成16年度に引き続き,基板バイアス印可プラズマ化学気相成長法により,強磁性金属内包多層カーボンナノチューブ(MWCNTs)の基板配向性の制御,基板バイアスが内包金属へ与える影響を明らかにした.MWCNTsに内包する金属として,予めSi基板に積層したPd/Co金属薄膜を用いて,チューブ内にMWCNTsを成長すると同時に強磁性金属を内包させた.Si基板に垂直に配向したPd/Co内包MWCNTs基板を用い,試料振動型磁力計(VSM)で磁性体の磁気特性の評価を行い,磁気ヒステリシス曲線(B-H曲線)より保磁力,飽和磁束密度,残留磁束密度時期特性の評価を行った.Pd/Co内包MWCNTsに平行および垂直に磁化することで,容易磁化方向はMWCNTsに平行であることが分かり,デバイス開発に必要な情報を得ることが出来た.基板に配向したPd/Co内包MWCNTs試料を,高角度まで傾斜させながら連続的にTEM像を取得し,得られた一連の連続傾斜像からその切片の三次元情報を再構築する電子線トモグラフィを用いて,強磁性金属内包CNTsの形状の詳細な分析を行った.金属はチューブ内に一様に内包されていることを確認した.この他,TEMを用いた電子線ホログラフィにより内包した単一の金属の評価から,ナノ領域での磁束分布や磁化の様子を明らかにした.平成16年〜平成17年で行った本研究結果から,Pd/Co内包MWCNTsを用いた新規な物質やスピンエレクトロニクスデバイスなどの広範な応用が期待できると考えている.

在2004年之后，底物偏置施加的等离子体化学蒸气沉积法揭示了底物方向的控制以及底物偏置对底物偏置对底物偏置的影响。作为MWCNT中包含的金属，MWCNT在管中使用PD/CO金属薄膜生长，并提前在SI基板上层压，同时，MWCNT在管中生长。使用垂直于Si底物的PD/CO封装的MWCNT底物，使用样品振动型磁力计（VSM）和固定力，饱和的磁通密度和残留的磁通密度的时序特征评估了磁性材料的磁性特性。通过平行并垂直于PD/CO封装的MWCNT磁化，很容易实现磁化方向。在倾斜到高角度时，连续获取了在基板上定向的PD/CO封装MWCNT的结果，并使用电子光束断层扫描详细分析了铁电磁金属封装CNT的形状，通过电子光束断层扫描，重建了从连续的倾斜图像中的三维信息进行重建。已确认金属均匀地封装在管中。此外，使用TEM对电子束全息封装的单个金属的评估显示了纳米区域的磁通量分布和磁化。从2004年至2005年之间进行的这项研究的结果来看，我们认为可以预期，使用PD/CO封装MWCNT和自旋电子设备等广泛的应用，例如新型材料。