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合金組織制御により創出されたキラル磁性体ナノ構造における磁気スキルミオン直接観察

直接观察合金结构控制创建的手性磁性纳米结构中的磁性斯格明子

基本信息

批准号：
21K04626
负责人：
肖英紀
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04626/
关键词：
スキルミオン合金磁性電子顕微鏡

项目摘要

本研究計画では、合金組織制御を用いて自己組織的にキラル磁性体ナノ構造を形成し、ナノ構造中のスキルミオンの状態を走査透過型電子顕微鏡直接観察により明らかにすることを目的としている。前年度から継続して、メカニカルアロイング法により微細結晶粒から成るB20型合金を合成し、電子顕微鏡観察用のための試料薄片化および微分位相コントラスト走査透過型電子顕微鏡による磁気構造観察を試みた。今年度は特に、メカニカルアロイングにより作製した合金粉体の物性測定および電子顕微鏡観察用試料薄片化の効率化を図るために、放電プラズマ焼結によるメカニカルアロイング粉体のバルク化を検討した。B20型FeGeについて、種々の合成条件および焼結条件を探索した結果、高密度のバルク体の作製に成功した。さらに、少量のCrを添加した合金において、焼結性が向上することを明らかにした。得られたバルク試料の結晶子サイズはメカニカルアロイング粉体と比較して大きな差はなく、数十～数百nmの分布をもち、高圧合成で作製したB20合金とは異なる結晶組織をもつことが明らかとなった。また、メカニカルアロイング以外の合成プロセスによる物質探索・組織制御を検討した結果、FeGeに少量のSiを添加した合金においてバルクB20型合金の作製に成功した。その他、このB20合金の近傍組成において複雑構造をもつFe32Ge33As2型六方晶を見出し、B20構造も含めた生成相の形成条件および磁性を明らかにした。

This research project aims to investigate the formation and state of magnetic structures in the structure of magnetic materials by direct observation with a transmission electron microscope. In the past year, the preparation of B20-type alloy by micro-crystal method, the preparation of sample flakes for electron microscope observation and the preparation of magnetic structure for transmission electron microscope observation were studied. This year, the alloy powder was prepared for physical property measurement and electron microscopy, and the sample was thinned for sintering. B20-type FeGe was successfully manufactured by exploring the synthesis conditions and sintering conditions of the species. A small amount of Cr is added to the alloy, and the sintering property is improved. The crystal structure of the sample is different from that of the B20 alloy. The crystal structure of the sample is different from that of the B20 alloy. The results of the investigation of the synthesis of materials other than FeGe and Si were successfully prepared. In addition, B20 alloy near the composition of the complex structure, Fe32Ge33As type 2 hexagonal crystal, B20 structure, including the formation of phase conditions, magnetic properties, etc.