ブリルアン散乱による金属人工格子の磁性・弾性の研究

利用布里渊散射研究金属人工晶格的磁性和弹性

基本信息

批准号：
04224202
负责人：
吉原章
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

東北大学科学計測研究所付属機械工場の協力を得て、超高感度・高分解能3+3パスタンデム型ブリルアン散乱装置を完成させた。本装置の完成により、従来我々が用いてきた5パス型ブリルアン散乱装置の性能を遥かに凌ぐ、世界最高クラスの装置を用いた研究が可能になった。金属人工格子・多層膜のスピン数及び表面弾性波研究への応用を開始している。[スピン波研究]反強磁性結合Fe/Cr多層膜において、磁気モーメントの飽和磁場以下(キャント状態)で2本のスピン波ピークを観測した。各Fe層の磁化が平行に揃った飽和磁場以上では、1本のスピン波ピークに移行することが分かった。他方、強磁性結合膜では、常に1本のスピン波ピークのみが観測された。この2本のピークの存在は、磁気的な単位格子内に2つの磁気的部分格子が存在することを意味しており、ゼロ磁場で反強磁性磁気秩序構造が存在することを分光学的に証明するものである。また、巨大フェリ磁性Co/Gd多層膜のスピン波の研究を行い、世界で初めてフェリ磁性多層膜からのスピン波スペクトルを観測することが出来た。現在、理論的な解析が進行中である。[弾性研究][001]及び[111]配向Cu/Ni単結晶人工格子の表面弾性波速度の研究を行い、C_<44>弾性定数は積層周期には依存しないのに対し、C_<11>-C_<12>弾性定数が積層周期の低下にともない約60%増加することを明らかにした。Au/Co,Ag/Co多層膜の表面弾性波速度を積層周期と熱処理条件を変えて測定し、界面構造の変化と弾性異常の関連を明らかにした。

与东北大学科学测量研究所机械厂合作，完成了超高灵敏度、高分辨率的3+3通串联布里渊散射装置。该装置的建成，使得使用世界上最一流的装置进行研究成为可能，其性能远远超过了我们一直使用的五通布里渊散射装置。我们已经开始将其应用于金属人工晶格和多层薄膜的自旋数和表面声波的研究。【自旋波研究】在磁矩饱和场（倾斜态）以下的反铁磁耦合Fe/Cr多层薄膜中观察到两个自旋波峰。研究发现，在饱和磁场之上，每个 Fe 层的磁化强度彼此平行排列，自旋波转变为单个自旋波峰。另一方面，在铁磁耦合膜中，始终只观察到一个自旋波峰。这两个峰的存在意味着磁性晶胞内存在两个磁性亚晶格，并且在光谱上表明在零磁场下存在反铁磁磁性有序结构，这是证明。我们还对巨型亚铁磁Co/Gd多层薄膜中的自旋波进行了研究，并在国际上首次观测到了亚铁磁多层薄膜的自旋波光谱。目前正在进行理论分析。 [弹性研究] 我们研究了[001]和[111]取向Cu/Ni单晶人工晶格的表面声波速度，发现C_<44>弹性常数不依赖于堆垛周期，而C_< 11>-C_<12>可知，随着层叠周期的缩短，弹性常数增加约60％。通过改变叠层周期和热处理条件，测量了Au/Co和Ag/Co多层薄膜的表面声波速度，阐明了界面结构变化与弹性异常之间的关系。