金属系多層膜の熱酸化による酸化物磁性薄膜の作製とその物性に関する研究

金属多层膜热氧化制备氧化物磁性薄膜及其物理性能研究

• 批准号: 05650683
• 负责人: 上村 税男
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650683/
• 关键词: 金属多層膜; Fe-Co合金膜; 熱酸化; Co-フェライト; 垂直磁化膜

予めFe/Co多層膜を作製し、同一チャンバ内で真空焼鈍して均一な合金膜としたものを基礎試料とし、その後、熱酸化することによってCo-フェライト薄膜の作製を試み、それら薄膜の微細構造や磁気特性を明らかにした。多層膜の作製は電子ビーム蒸着法を採用し、ガラス基板上にCo/Fe:50A/100Aを1周期として13周期の積層構成とした(真空度6×10^<-7>Torr)。続いて真空焼鈍(200℃-60分)を行い、膜全域においてCoとFeが1:2にほぼ均一に分散した合金膜を得た。次にこれら合金膜を磁場中(1kG)熱処理可能な反応炉に封入し、炉内の酸素圧は760Torr一定とし、加熱・酸化処理を行った。得られた酸化膜についてX線回折を行った結果、450℃で熱酸化処理した膜ではCo-フェライト(CoFe_2O_4)の他に、Fe_3O_4およびgamma-Fe_2O_3の回折線も観測された。それに対して、500℃以上での熱酸化処理膜は、ほぼCo-フェライト単相の薄膜が得られた。これらの膜は膜面に垂直に成長した酸化物粒子の緻密な集合組織を呈すること、また、個々の粒子は、内部が均一なCo-フェライトとなっているが、粒子の最表面(約20A)では不定比組成の酸化層(非磁性)を形成していることがわかった。作製した各薄膜での磁気特性測定の結果、熱酸化処理後では、Co-フェライトの生成とともに垂直磁気異方性が出現し、さらに熱処理時に外部磁場を印加した場合の酸化膜で垂直磁気異方性がより顕著に現れることがわかった。垂直磁化膜の成因としては、磁場中熱酸化処理による誘導磁気異方性効果や結晶粒の形状効果および粒子表面の非磁性酸化層の存在による粒子間磁気的相互作用の低減とが複雑に作用しあって起こるものと推論される。なお、500℃熱酸化処理膜でカー効果測定を行った結果、最大カー回転角-0.48deg(波長800nm)の高い値が得られ、光磁気記録材料として有望なことがわかった。

Preparation of Fe/Co multi-layer film, the same vacuum-blended alloy film, basic sample material, and uniform alloy film , thermal acidification of the Co-フェライト film production and testing, the fine structure of the film and the magnetic properties of the film. The multi-layer film is produced by the electronic steam deposition method using Co/Fe: 50A/100A on a 1-cycle and 13-cycle laminated substrate (vacuum degree 6×10^<-7>Torr).続いて Vacuum blunt (200℃-60 minutes) を line い, film full range においてCoとFe が1:2 にほぼuniform and dispersed した alloy film をget た. The alloy film can be heat-treated in a magnetic field (1kG) by sealing it in a reaction furnace. The acid pressure in the furnace must be constant at 760 Torr, and the heating and acidification treatment can be carried out. Obtained the result of X-ray folding of られたacidified film and について, 450℃ thermal acidification treatment of したfilm ではCo-フェライト (C oFe_2O_4)の他に、Fe_3O_4およびgamma-Fe_2O_3の合线も観measureされた.それに対して, 500℃ and above thermal acid treatment film は, ほぼCo-フェライト単phase film が得られた. The surface of the film is vertically grown, and the acid compound particles are dense and aggregated. The structure is uniform, and the individual particles are uniform. Co- The フェライトとなっているが, the outermost surface of the particle (about 20A) and the acidified layer (non-magnetic) with a variable composition are formed into the していることがわかった. The results of the measurement of the magnetic properties of each film produced, the vertical magnetic anisotropy of the Co-fluoride generated after thermal acidification treatment The perpendicular magnetic anisotropy of the acidified film will appear when the external magnetic field is added during heat treatment. Causes of the formation of the perpendicularly magnetized film, thermal acidification treatment in a magnetic field, induced magnetic anisotropy effect, shape effect of crystal grains, particle surface The existence of the non-magnetic acidified layer reduces the interaction between the magnetic particles and reduces the effect of the compound.なお, 500℃ thermal acidification treatment film でカーeffect measurement result, maximum カーreturn angle-0.48d eg (wavelength 800nm) is a high-performance material, and the magneto-optical recording material is a promising material.

项目成果

千葉雅史: "薄膜酸化法によるCo-フェライト磁性膜の微視的構造" 表面科学. 13巻. 52-57 (1992)

Masashi Chiba：“薄膜氧化法生产的钴铁氧体磁性薄膜的微观结构”表面科学卷13. 52-57 (1992)。

千葉雅史: "薄膜酸化法によるCo-フェライト薄膜の微視的構造と磁気特性" 東海大学紀要(開発工学部). 1巻. 173-182 (1991)

千叶雅志：“薄膜氧化法生产的钴铁氧体薄膜的微观结构和磁性能”东海大学学报（开发工程学院）卷1. 173-182（1991）。

笠原英樹: "(Fe・Co)-Bi系薄膜の微細構造と磁気特性" 東海大学紀要(開発工学部). 3巻. 133-142 (1993)

笠原秀树：“(Fe·Co)-Bi薄膜的精细结构和磁特性”东海大学学报（开发工学部）第3卷。133-142（1993年）。