分子線エピタキシー法による金属多層膜・磁性材料の設計と作製

利用分子束外延设计和制造金属多层薄膜和磁性材料

基本信息

批准号：
61460199
负责人：
山本良一
金额：
$ 4.61万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
财政年份：
1986
资助国家：
日本
起止时间：
1986 至 1988
项目状态：
已结题

项目摘要

Cu/Ni、Co/V多層膜を金属分子線エビタキシー法により作製した。Cu/NiではSapphire基板、Cu burrer層、Cu/Ni多層膜の間にSapphire(0001)11Cu(111)、Ni(111)、Sapphire〔2^^-110〕11Cu〔2^^-11〕、Ni〔2^^-11〕のエビタキシー関係が見られた。中角度領域のX線回析パターンでは、すべての多層膜で明瞭なサテライトピークが認められた。四軸X線回析による(22^^-0)スキャンを行った結果、低周期ではCu(22^^-0)とCu(22^^-0)とN(22^^-0)の平均の位置の2つのピークだけであったが、Λが49〓以上になると、Ni(22^^-0)ピークが見られるようになる。これは、この周期付近で界面での整合一非整合移転が起こっているものと考えられる。この周期では電気伝導度の周期依存性にも変化が見られた。V1Co多層膜では周期21〓の場合にはX線回析ピークが全く見られずRHEEDパターンもV1CO両者とも観察されず、完全にアモルファス化していると考えられる。その他の多層膜では、膜面に平行にV(110)、Co(0001)面が配向している。V1Coは膜面垂直、水平両方向とも結晶粒が細かいteure構造と結論された。比抵抗と周期の逆数の関係から、周期が大きい所では1/Λに対して比抵抗Pが直線的に増加している。TCRは△=21〓のものだけ負となり、これはこの膜がオモルファス化したためであろう。電気伝導度の結果から予想されるように熱伝導率は周期が短かくなるにつれて小さくなってゆく傾向が見られる。しかし周期に対する依存性は、熱伝導率の方が小さかった。Niの分子線エビタキシー法による成長をモンテカルロ法によりシミュシートした。その結果、1原子層成長中に表面原子が400回以上の最近接サイトへのジャンプ (拡散) が可能ならばRHEED強度の振動が観測されること、RHEED強度振動の観測条件が必ずしも単層成長に最適な条件ではないことが明らかとなった。

Cu/Ni和Co/V多层膜是由金属分子梁虾燕尾服制备的。在Cu/Ni中，观察到蓝宝石（0001）11CU（111），NI（111），Sapphire（2 ^^ -110）11cu（2 ^^ -11）和Ni（2 ^^ -11）之间的evitaxy关系。在中角区域的X射线衍射图中，在所有多层膜中均观察到清晰的卫星峰。在使用四轴X射线衍射进行A（22 ^^ - 0）扫描后，在低时期，在Cu（22 ^^ - 0）的平均位置只有两个峰，Cu（22 ^^ -0）和N（22 ^^ - 0）和N（22 ^^ - 0），但是当λ是49°或更高时，Ni（22 ^^ - 0）可以看到ni（22 ^^ - 0）峰。人们认为这是在此期间附近的接口处发生匹配的无与伦比的传输。在此期间，在电导率的周期性依赖性中也发生了变化。在21时期的情况下，在V1CO多层膜中，未观察到X射线衍射峰，并且都没有观察到两种rheed峰，因此认为它是完全无定形的。在其他多层膜中，V（110）和CO（0001）平面平行于膜表面。得出的结论是，V1CO具有良好的TEURE结构，并具有膜表面的垂直和水平方向。由于电阻率与周期倒数之间的关系，电阻率P在周期较大的时候相对于1/λ线性增加。仅TCR对△=21〓是负的，这可能是因为该膜已变得无形。正如从电导率结果所预期的那样，随着周期的降低，导热率往往会降低。但是，对该周期的依赖性在热导率上较小。使用Monte Carlo方法模拟了通过分子束虾燕糖的Ni生长。结果，可以发现，如果表面原子可以在一个原子层的生长过程中跳到最接近400次的位点，则可以观察到Rheed强度的振动，并且Rheed强度振动的观察条件不一定是单层生长的最佳条件。