超高密度磁気記録用軟磁性薄膜の電気化学的作製とナノ構造制御による高機能発現

通过纳米结构控制电化学制造用于超高密度磁记录和高功能的软磁薄膜

基本信息

批准号：
02J03198
负责人：
中西卓也
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

液相からの磁性ナノ粒子新規調製法確立の試みでは、金ナノ粒子の調製に用いられる液液二相系(two-phase liquid-liquid system)の遷移金属への適用を新たに図り、鉄ナノ粒子の調製に成功した。この成功により、磁気記録分野において注目される鉄-白金合金およびコバルト-鉄合金を対象とした新規ナノ粒子調製法としての展望が開けた。また、初年度に開発した、逆ミセル中での還元-酸化反応によるγ-酸化鉄ナノ粒子調製法においては、還元剤種による差異を比較するなど基礎学術面での検討を推進した。いずれの成果も10月の国際会議で発表し、プロシーディングス2報が受理された。また一方で、めっき浴中に含まれる添加剤(有機分子)の析出表面(固液界面)での挙動がめっき膜に及ぼす影響について、エレクトロニクス実装分野でのニーズも高い銅めっきを対象とした検討を行い、微細なトレンチ(配線溝)部への析出・埋込み特性に加え、薄膜の室温再結晶現象とその膜特性への影響について知見を深めた。前者に関する論文はJournal of The Electrochemical Society誌に採択された(平成17年4月掲載予定)。さらに、所属機関で開発された高飽和磁束密度コバルト-鉄合金めっき薄膜について、めっき時の電気化学的パラメータを制御するパルスめっき法を適用し、直流めっき法によって成膜したものと比較して低保磁力化が実現し、この要因として格子歪の緩和が示唆された。さらに、パルスめっき膜の場合、熱処理が及ぼす磁気特性への影響に関しても、直流めっき膜よりも低温処理での低保磁力化および同一処理温度での一層の低保磁力化が見いだされた。これらはいずれも磁気記録書込みヘッド材料としての実用化を図る上で要求される点であり、電気化学的なナノ構造制御による特性改善を実現した。

为了建立一种从液相制备磁性纳米颗粒的新方法，我们新地将用于制备金纳米颗粒的两相液-液体系应用于过渡金属，成功制备了颗粒。这一成功为铁铂合金和钴铁合金的纳米粒子制备新方法开辟了前景，在磁记录领域引起了人们的关注。此外，对于第一年开发的通过反胶束中的氧化还原反应制备γ-氧化铁纳米颗粒的方法，我们推进了基础学术研究，例如比较不同还原剂类型的差异。这两项结果均在 10 月份的一次国际会议上公布，并有两篇论文被接受。另一方面，针对电子行业中高需求的镀铜，研究了镀液中含有的添加剂（有机分子）对镀膜沉积表面（固液界面）的行为的影响。除了微小沟槽（布线槽）中的沉积和嵌入特性之外，我们还加深了对薄膜的室温再结晶现象及其对薄膜性能影响的认识。关于前者的一篇论文被《电化学学会杂志》接受（计划于 2005 年 4 月发表）。此外，我们将控制电镀过程中电化学参数的脉冲电镀方法应用到我们附属机构开发的高饱和磁通密度钴铁合金薄膜上，发现它比通过脉冲电镀形成的薄膜具有更低的饱和磁通密度。产生了矫顽力，这被认为是晶格应变松弛的原因。此外，关于热处理对脉冲电镀膜的磁性能的影响，发现与DC电镀膜相比，低温下的矫顽力较低，甚至在相同处理温度下更低。所有这些都是作为磁记录/写入头材料实际使用所必需的，并且我们通过电化学纳米结构控制实现了改进的特性。