高機能強磁性ナノ結晶集合体の電気化学的創製およびその集合体形成メカニズムの解析

高功能铁磁纳米晶聚集体的电化学制备及其聚集体形成机制分析

基本信息

批准号：
07750787
负责人：
本間敬之
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Waseda 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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではナノ結晶集合体の形成機構およびそれに影響を与える諸因子の解明,さらに集合状態と微少領域における機能特性の相関性を解明することを目的に,機能特性が極めて構造敏感なことが従来の申請者の検討により確認されている,無電解Co系垂直磁気異方性薄膜(二次元ナノ結晶集合体)を中心に検討を行った.まず組成が極めて単純かつ常温での形成が可能な無電解CoNiP浴系を開発した.この系においてはpH値により膜の磁気特性が大きく変化し,最適点では保磁力2500Oeという高い機能特性を示すものが得られることが確認された.またin situ STM解析を行った結果,10nm径程度のナノ結晶が集合し数十nm径程度の粒子群を形成しながら成長していることが明らかとなった.一方無電解析出薄膜においては従来微細構造変化は浴中の金属イオンの錯体形成状態によるとされていたが,in situ UV-Vis解析により浴中の錯状態を検討したところ膜微細構造との相関性は認められず,基板表面でのadatom拡散状態等が膜微細構造形成を支配していることが示された.次に,微少領域における機能特性の解析について磁気力顕微鏡(MFM)を用いて詳細な解析を行った.この検討には,特異な磁化状態の形成がこれまでの申請者の検討で確認されている,無電解析出複合薄膜(CoNiReP/CoB系およびCoNiReP/CoNiP系)を用いた.まず各薄膜に同一磁界強度で微少磁化領域形成を行い,その状態をMFM観察した結果,複合型薄膜は単層薄膜より強く磁化されると共に,磁化転移領域の磁界勾配も急峻となるのが認められた.ここで両複合型媒体においても微少磁化状態に差異がみられたため,これらについて更に磁化強度を変化させて系統的検討を行ったところ,微少磁化モードは下層部の保磁力(Hc_<(u)>)値の影響を強く受けることが明らかとなった.このような磁化転移状態は申請者のグループを始めとした内外の研究グループにより予想されていたが,今回初めて直接的に確認されると共に,その定量的評価がnmオーダーで可能となった.

在这项研究中，我们的目的是阐明纳米晶聚集体的形成机制以及影响它们的各种因素，并阐明微小区域聚集体状态与功能特性之间的相关性。二维纳米首先，我们开发了一种化学镀CoNiP浴系统，其组成极其简单，可以在室温下形成。在该系统中，薄膜的磁性能根据pH值而发生很大变化，已证实矫顽力为2500。在最佳点获得Oe，显示出高功能特性。原位STM分析的结果表明，直径约10纳米的纳米晶体聚集并生长，同时形成直径为几十纳米的颗粒群，这种变化被认为是由于复合体形成状态造成的。金属离子在浴中，但在原位当通过UV-Vis分析检查浴中的络合物状态时，没有观察到与膜微观结构的相关性，这表明膜微观结构的形成是由基板表面上的吸附原子扩散状态控制的。使用磁力显微镜（MFM）进行微观区域的功能特征分析。在本研究中，我们使用化学沉积复合薄膜（CoNiReP/CoB系统和CoNiReP/CoNiP系统），其在申请人之前进行的研究中已被证实具有独特的磁化状态，我们在每个薄膜中形成了微小的磁化区域。使用相同的磁场强度，并使用MFM观察状态。结果，当我们通过改变磁化强度进一步系统地研究这些时，发现复合薄膜比单层薄膜磁化更强，并且磁化过渡区域的磁场梯度也更陡。，我们发现轻微磁化模式较低。已经清楚的是，磁化强度受到层的矫顽力(Hc_<(u)>)值的强烈影响。包括申请人小组在内的国内外研究小组预测的这种磁化过渡状态已经被直接证实。首次实现了纳米量级的定量评价。