エピタクシアル成長させた金属歪超格子の界面構造とその磁性

外延生长金属应变超晶格的界面结构和磁性

基本信息

批准号：
10130215
负责人：
山本雅彦
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

金属人工格子は,積層効果と界面効果の発現により,優れた特性を発揮することが期待されている.我々の金属薄膜・人口格子の一連の研究で,界面が物性に極めて重要な役割を果していること,解明を制御するには界面での結晶成長挙動の理解が重要であること,を明らかにしてきたが,本研究では,希土類(RE)/遷移金属(TM)系多層膜を取り上げ,Dy/Crについて調べた.強磁性層としては,バルクで特異な磁気構造をとることで興味深いDyを,スペーサそうとしては,強い反強磁性的な層間交換結合を生み出すことが期待でき,Dyと固溶しないCrを選んだ.試料はMBE法を用いて作製し,単層膜・多層膜の結晶成長と磁気特性について調べた.CrをMgO(100)上に,およびCrをMgO(110)上に,また,それぞれのCr上にDyをエピタクシアル成長させることができた.方位関係はそれぞれDy(0001)[1010]or[1120]//Cr(100)[001]//MgO(100)[011],Dy(1012)[1210]//Cr(211)[111]//MgO(110)[110]であった.Cr上のDy(1012)面は,Dy[1210]方向を回転軸として,±3.7度傾斜していた.回転軸は[1210]であった.さらにDy,Crを積層すると,膜厚が薄いとき,アモルファスあるいは微結晶とな理,厚い場合は多結晶となった.この結果,多層化することにより,Dyのエピタクシアル関係は崩れた.[Dy(2.5nm)/Cr(1nm)]_<20>の10Kでの磁化は膜面方向が磁化容易方向となっており,大きな保磁力の磁化曲線が得られた.Dy膜厚が薄くなると保磁力が小さくなる傾向が見られたが,Cr膜厚にはほとんど依存しなかった.磁化温度曲線は冷却条件の違いによる履歴現象が観察された.

预计由于层压效应和界面效应的发展，金属人工晶格将表现出出色的特性。我们对金属薄膜和种群晶格的一系列研究表明，界面在物理特性中起着极为重要的作用，并且了解界面的晶体生长行为对于控制阐明很重要。在这项研究中，我们讨论了基于稀土（RE）/过渡金属（TM）的多层膜并研究了DY/CR。作为铁磁层，它是一个独特的散装和独特的层。通过采用磁性结构，预计它将产生有趣的DY，对于垫片，预计它将产生强大的抗磁性磁层互换耦合，并且CR不会与DY固体固化。使用MBE方法制备样品，并研究了单层和多层膜的晶体生长和磁性。 CR可以在MGO（100）和MGO（110）和每个CR上外上玩出生长。方向关系分别为DY（000）。 1）[1010]或[1120] // Cr（100）[001] // mgo（100）[011]，DY（1012）[1210] [1210] // CR（211）[111] // mgo（110）[110]。 Cr上的DY（1012）平面倾斜±3.7度，而Dy [1210]作为旋转轴。旋转轴为[1210]。此外，当Dy和Cr被层压时，当膜厚度较薄时，它变成无定形或微晶。原因是当膜变厚时，它会变成多晶。结果，多层的外延关系破坏了。 [DY（2.5nm）/Cr（1nm）] _ <20>在10K处的磁化磁化强度是易于磁化的方向，并且获得了具有较大强制力的磁化曲线。随着染色膜的厚度变细，强制力趋于减小，但这几乎不取决于Cr膜的厚度。磁化温度曲线由于冷却条件的差异而显示出历史现象。