磁性ナノ粒子分散膜の磁場による結晶配向と粒子整列化に基づく3次元積層化技術の確立

建立基于磁性纳米颗粒分散膜中磁场的晶体取向和颗粒排列的三维堆叠技术

基本信息

批准号：
16686038
负责人：
市坪哲
金额：
$ 18.55万
依托单位：
Kyoto University (2005)Tohoku University (2004)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

FePt,FePdを用いた高密度磁気記録媒体の作製および実用化のためには,約10nm程度の規則相粒子を平面上に規則的に配列させる技術および基板に依存しない容易磁化軸(L1_0規則相のc軸)の制御法,の確立が必須である.そして,究極の磁気デバイスとしてナノ粒子の3次元規則配列化による多ビット情報の記録を考える必要がある.本研究では最終的には3次元配列に関する知見を得ることを目的とした基礎研究を行った.昨年度には2次元的な磁性ナノ粒子を強磁場中で規則的に配列した膜を作製することに成功した.本年度は結晶c軸を配向させるための,プロセスを新たに考案した.具体的には,FePtなどの磁性合金をスパッタする前段階にバッファー層として,低融点材料のSnあるいはホウ酸ガラスを堆積させた.また,単層膜および多層膜を作製して,550℃までの温度で10テスラ中で熱処理を施したところ,単層膜においては三角格子がきれいに配列することが明らかとなった.これは,低融点材料が,下地として流動的になることにより,粒子化とその規則的配列化をより効率的にすることができたものと考えられる.特に下地がSnの場合,室温付近でナノ粒子が形成されたが,熱処理温度を上げていくほど,Snとの合金化が避けられなかった.一方,ホウ酸ガラスの場合,550℃程度まで温度を上げる必要があったが,多層膜を用いてX線回折実験を行ったところ,200結晶軸が面直方向に配向することが明らかとなった.また,そのc軸方向もすべて面直に向いていることから,望みどおりのc軸配向構造が形成されたものと考えている.この結果を利用して,3次元のナノドットのc軸配向形成に向けて,現在取り組んでいるところである.

为了制造并实用化使用FePt和FePd的高密度磁记录介质，我们需要一种在平面上规则排列约10nm的有序相粒子和不产生易磁化轴（L1_0有序相）的技术。建立一种关于维数阵列知识的c轴控制方法是非常必要的。去年，我们成功地制造了一种二维磁性纳米颗粒在强磁场中规则排列的薄膜。具体来说，我们在溅射FePt等磁性合金之前沉积低熔点材料Sn或硼酸玻璃作为缓冲层。我们还制备了单层和多层薄膜，550℃。当在高达10特斯拉的温度下进行热处理时，当基材为Sn时，认为纳米颗粒在室温附近形成，但随着热处理温度的升高，Sn和纳米颗粒的合金化变得更加有效。不可避免，另一方面，对于硼酸玻璃，需要将温度提高到550℃左右，但当我们使用多层膜进行X射线衍射实验时，发现200个晶轴垂直于平面取向。另外，c轴方向由于所有纳米点都垂直于平面取向，我们相信已经形成了所需的c轴取向结构。利用这一结果，我们目前正在致力于在三维纳米点中形成c轴取向。我在哪里。