方位配向FePt、FePdナノ粒子2次元分散膜の構造と硬質磁性との相関について

取向FePt和FePd纳米颗粒二维分散薄膜的结构与硬磁相关性研究

基本信息

批准号：
13750612
负责人：
佐藤和久
金额：
$ 0.32万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750612/
关键词：
方位配向 FePt FePd 規則化 L1_0構造硬質磁性高分解能電子顕微鏡ナノ粒子

项目摘要

今年度は粒子サイズと硬質磁性の関係、基板拘束による応力と外部磁場による磁化容易軸(C-軸)配向制御の可能性、長距離規則度の決定の3点を検討した。まず、2nmサイズのFePtナノ粒子においても規則構造は形成されたが、室温で1kOeを超える保磁力を得るためには8nm以上の1粒径が必要であり、高配向・高分散・高保磁力を有するFePtナノ粒子を作製するためには、基板温度673K以上での蒸着と873K以上の温度での規則化熱処理が必要であることが判明した。単結晶基板の拘束によりFePtナノ粒子は<001>FePt||<001>NaCl,{001}FePt||{001}NaClの方位関係でエピタキシャル成長し、生成する規則相が正方晶であることからその磁化容易軸であるc-軸には空間的に3通りの配向が存在する(FePdにおいても同様)。そこで蒸着後に基板を溶解除去した試料とナノ粒子を基板上に担持したままの試料について熱処理を行い規則相粒子の粒配向を調べた結果、両者で顕著な差異は認められなかった。FePt, FePdナノ粒子ともに基板拘束力は蒸着時の結晶成長初期過程で粒配向に影響するが、その後の熱処理過程での粒配向変化にはほとんど影響が無いといえる。規則化過程に及ぼす外部磁場の効果を検討したところ、磁場印加のもとで693Kにて8h熱処理して規則化させた試料においてc-軸がほぼ膜面垂直方向に配向していることが判明した。よって磁場中熱処理はFePtナノ粒子の磁化容易軸配向制御に有効であるといえるが熱処理温度が磁気転移温度以下に制限されるため、より短時間の熱処理で十分に規則化させ高保磁力を得る方法を検討する必要がある。電子回折とマルチスライスシミュレーションによりナノ粒子の長距離規則度測定(S)を行った結果、室温で3-5kOeの保磁力を示すFePt, FePdナノ粒子においてそれぞれ約S=0.5,0.8という値を得た。

今年，我们检查了三个点：粒度和硬磁力之间的关系，是通过基板约束和外部磁场控制磁化轴（C轴）方向的可能性，以及确定远距离顺序。首先，尽管形成了针对2nm尺寸的FEPT纳米颗粒形成的定期结构，但需要在室温下获得超过1KOE的强制性的颗粒直径为8nm或更多，并且发现，在高方向和高辅助力的高方向和高度蒸发下，在673的高度蒸发中，可以产生高方向的纳米颗粒，以产生高方向和高度的液化，或者在673的次要温度下进行蒸发，或者是503。必要的。由于对单晶底物的约束，在<i001> fept || <001> nacl，{001} fept || {001} nacl的方向关系中生长的Fept纳米颗粒是在附上生长的。 FEPD）。因此，在蒸发后，对底物的溶解和去除的样品进行了热处理，并在底物上支撑纳米颗粒的样品进行热处理以检查有序相颗粒的晶粒方向，并且在两者之间未发现显着差异。 FEPT和FEPD纳米颗粒的底物约束力在蒸发过程中会影响晶粒的定向，但可以说，在随后的热处理过程中，对晶粒方向的影响几乎没有影响。当检查外部磁场对正则化过程的影响时，发现C轴以垂直于样品中膜平面的方向定向，该方向在磁场的应用下在693K下在693K下进行了8小时的热处理。因此，可以说，磁场中的热处理可有效控制FEPT纳米颗粒的易于轴向取向，但是由于热处理温度仅限于磁过渡温度以下，因此有必要考虑通过足够使热处理较短的热处理来获得高强化力的方法。使用电子衍射和多板仿真对纳米颗粒进行远距离规则度测量，并在室温下表现出3-5 KOE的FEPT和FEPD纳米颗粒获得了大约s = 0.5和0.8的值。