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MBE成長したNiFe/MnPtエピタキシャル膜の交換結合

MBE 生长的 NiFe/MnPt 外延薄膜的交换耦合

基本信息

批准号：
11750259
负责人：
加藤剛志
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750259/
关键词：
交換結合反強磁性 MBE法エピタキシャル膜配向性規則合金 RHEED 交換異方性

项目摘要

本年度は,分子線エピタキシー(MBE)法を用いてMgO(100)基板上にMnPt/NiFe交換結合膜を作製し,その構造と交換異方性について検討を行った.さらに,磁性層を面心立方晶系のNiFeから体心立方晶系のFeCoNiに変化させた場合についても検討した.(1) Pt(001)/MgO(001)上のMnPtは(100)配向(a面配向)となり,Cr(001)/MgO(001)上のMnPtは(001)配向(c面配向)となることが分かった.c面配向の膜では300℃の熱処理後でも交換結合磁界が得られなかったが,a面配向膜は熱処理により130Oeの交換結合磁界を示した.また,a面配向の膜では膜面内に大きな4回対称の磁気異方性を示した.これはMnPt層内の反強磁性磁区が結晶軸に添った形で形成され,それらとNiFe層が交換結合しているというモデルである程度説明可能であることが分かった.一方,c面配向の膜では上記の4回対称異方性が現れておらず,交換結合の結晶配向依存性を示す結果が得られている.(2) FeCoNi(001)/Mg○(001)上のMnPt層は室温成長ではa面配向,200℃成長ではc面配向となることが分かった.これらの膜は磁性層を先に成長しているため,as-dep膜でも交換結合磁界が得られるが,その大きさが配向性により若干異なっていた.c面配向の膜では30Oe程度であるが,a面配向膜は80Oeの交換結合磁界を示した.また,膜面内の4回対称磁気異方性もa面配向膜の方が大きな値を示した.これらの結果はMnPt/NiFeの時と同様,配向性の違いを反映しているものと考えられる.NiFeとFeCoNiを磁性層として用いた場合に見られる交換結合磁界の大きさの違いとして,磁性層のスピン配置によりその上に成長するMnPt層のスピン配置が影響を受けること,MnPt層の規則度の違い,磁性層の種類により交換結合が変化することなどが考えられる.

This year, the preparation of MnPt/NiFe exchange-bonded films on MgO(100) substrates by molecular wire bonding (MBE) method and the study of structural exchange anisotropy were carried out. In addition, the magnetic layer is a face-centered cubic NiFe and a body-centered cubic FeCoNi. (1)MnPt on Pt(001)/MgO(001)(100) alignment (a-plane alignment),Cr(001)/MgO(001)(c-plane alignment)(130 Oe)(130 Oe)(130 Oe)(100 Oe)(130Oe The magnetic anisotropy of the film with a-plane alignment is shown in the film plane. The antiferromagnetic magnetic region in the MnPt layer is formed by adding a crystal axis to the NiFe layer, and the degree of exchange bonding indicates that it is possible to separate the NiFe layer from the NiFe layer. The crystal orientation dependence of the exchange bond is shown. (2)MnPt layer on FeCoNi(001)/Mg○(001) grows at room temperature and at 200 ℃. The magnetic layer of the as-dep film is grown first, and the exchange-bonded magnetic field of the as-dep film is obtained. The c-plane alignment film is 30Oe, and the exchange-bonded magnetic field of the a-plane alignment film is 80Oe. The four pairs of magnetic anisotropy in the plane of the film show that the orientation of the film in the plane of the film is large. The results show that the time isotropy of MnPt/NiFe and the disorientation of MnPt/NiFe are reflected in the magnetic layer of NiFe and FeCoNi. In the case of use, the disorientation of MnPt layer is affected by the disorientation of MnPt layer. The magnetic layer type is changed by exchange bonding.