LB法による有機磁性薄膜の作製並びに基礎物性に関する研究

LB法有机磁性薄膜的制备及基本物理性能研究

基本信息

批准号：
06855001
负责人：
安藤康夫
金额：
$ 0.58万
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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,これまでにない新しい薄膜,素子を生成できる可能性を秘めたLB法による有機磁性薄膜を作製する事を目的として、以下に示す方法で研究を行ってきた。1.作製条件の検討…3d遷移金属イオンのステアリン酸塩LB膜を作製するため,下層展開水のpH,イオン濃度について詳細に検討した.塩の形成はフリエ変換赤外吸収スペクトルで確認した.Feイオンは水中で容易に酸化され,ゲル化,沈殿を生じるため,蓄積できる条件範囲は非常に狭く,pH=5.8,イオン濃度が3×10^<-5>Mで作製できることが明らかにした.その他のイオンについてはより広い条件範囲で累積できることがわかった.2.基礎物性の検討…小角X線解析の結果より,Fe,Co,Niのステアリン酸LB膜では膜内の分子が垂直に,またMnに関しては約10^o傾いた配向をし,層間が約50A^^oの高度な周期構造を持っていることが確認された.ESRスペクトルの印加磁界方向依存性より膜内の磁性イオンの配列は二次元的であることがわかった.膜の磁気特性はSQUIDで調べ,いずれも4.5Kで常磁性であった.帯磁率の温度依存性はCurei-Weiss的でありここから漸近キュリー温度を求め,イオン間の相互作用を考察した.これらの中でNiの膜のみが強磁性的な相互作用を有し、カルボン酸中の酸素イオンを介した金属-金属間の超交換相互作用で系統的に説明された.3.系統的な組成依存性の検討…2に示したMn,Fe,Co,Niに加え,Crについて検討した.Crは3価イオンであるため膜が硬くなり,通常の条件では累積が困難である.本研究では膜に柔軟性を与える働きのあるコレステロールを膜中に混ぜて累積することを試みた.ステアリン酸分子に対して10モル%コレステロールを混ぜることで配向性の良い膜が累積できることが新たに見つかった.今後この膜についての磁気特性を検討する予定である.

本研究的目的是使用 LB 方法制造有机磁性薄膜，该方法有潜力使用下述方法创建以前从未见过的新薄膜和器件。 1.生产条件的检查：为了制造3D过渡金属离子硬脂酸盐LB膜，我们详细研究了下层显影水的pH和离子浓度，通过傅里叶变换红外吸收光谱证实了盐的形成。在水中易被氧化，引起凝胶化和沉淀，其积累的条件范围很窄，研究表明在pH=5.8、离子浓度3×10^<-5时可产生Fe离子>M.其他离子2.基本物性检验...从小角X射线分析结果发现，Fe、Co、Ni的LB硬脂酸盐薄膜中，薄膜中的分子呈垂直取向，且薄膜中的分子数约为1证实该薄膜具有0^o倾斜取向和高度周期性结构，层间距约为50A^^o。ESR谱对所施加磁场方向的依赖性表明，薄膜中的磁性离子电影是二维排列的。使用SQUID研究了薄膜的磁性，发现所有薄膜在4.5 K下都是顺磁性的。磁化率的温度依赖性是居里-魏斯，由此我们计算了渐近居里温度并考虑了离子之间的相互作用。其中，只有 Ni 薄膜具有铁磁相互作用，这可以通过羧酸中氧离子介导的金属-金属超交换相互作用来系统地解释。 3. 成分依赖性的系统检验…Mn、Fe，如图 2 所示。除了Co和Ni之外，我们还研究了Cr，Cr是一种三价离子，它使膜变硬并且在正常条件下难以聚集，新发现通过混合10mol%可以聚集具有良好取向的膜。胆固醇与硬脂酸分子。我们计划在未来研究这种薄膜的磁性。