反強磁性-強磁性積層ナノグラニュラー磁性体薄膜の合成と評価

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ナノグラニュラー磁性体薄膜は、非磁性体絶縁体によって分離された各ナノ交互に積層化することにより、面内にはランダム、膜厚方向には制御されて近接磁性粒子と相互作用することを既に我々はその高周波磁気特性とHRTEMによるナノ構造解析により明らかにしている。そこで磁性粒子層を強磁性体Fe100%とFe-Mn(Mn30%)の反強磁性体との2層を絶縁層と交互に積層化することにより、反強磁性-強磁性相互作用を利用した異方性磁界の制御を試みた。Fe強磁性体ナノグラニュラー層とこれに絶縁層を挟んで交互に積層されたFe-Mnナノグラニュラー層のFe-MnのMnの量を少しずつ増やしていくと、Mn量が0%の時にμ=2000、Hk=11.1であったものが、μが次第に減少するかわりに、Hkが増大していき、反強磁性領域のMn量30%の時には、μ=30、Hk=241.3となり、Feナノグラニュラー強磁性層とFe-Mn反強磁性層とが磁気カップリングをおこしていることが推定された。このようにFe-Mnナノグラニュラー層のMn量を制御することによって異方性磁界の制御が可能であることが判明した。HRTEMによって面内方向のナノグラニュラー磁性層の分離状態、絶縁層膜厚などのナノ構造の最終確認を行った後にAppl.Phys.Lett.に投稿する予定である。