メスバウアー分光法を用いた人工格子の巨大磁気抵抗効果の研究

利用穆斯堡尔谱研究人工晶格中的巨磁阻效应

• 批准号: 06640475
• 负责人: 新庄 輝也
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06640475/
• 关键词: メスバウアー分光法; 磁性人工格子; 巨大磁気抵抗効果; 磁性層間結合

磁性層と非磁性層を交互に積層した人工格子の示す巨大磁気抵抗効果は基礎と応用の両面から注目される研究対象である。そのメカニズムの解明には非磁性層が磁気的にどのような役割を果しているかを理解することが重要であるが、これまでの研究は磁性層を対象にしたものがほとんどで、非磁性層を直接観察することは困難であった。本研究では非磁性メスバウアー原子核であるSn-119をミクロプローブとして利用し、巨大磁気抵抗効果を示す人工格子系であるCo/AuやCo/Cu中のAuやCu層に深さを選択して配置することにより、非磁性層中の磁気分極の様子を観察することに成功した。CuやAu層を20〜40Åとし、その層内で界面からの距離を変化させてSn-119(1.5Å)を配置しCo層と交互に10ないし20回積層した人工格子試料を作成し、メスバウアー吸収スペクトルの測定を行った。その結果Co層から10Åの距離まではSnに内部磁場が観測され、磁気的分極が及んでいることが証明された。ただし、Snの内部磁場はCu中とAu中ではかなり異なっており、特にAu層中では約70kOeと、強磁性Co層中におけるよりさらに大きい内部磁場であることが見出された。この原因はAuの軸道角運動量が寄与するためと考えられる。CuやAu中のスピン分極か振動型の分布をするならばSnプローブ層の場所を変えると内部磁場が振動的に変化することが予想されるが、えられたスペクトルの内部磁場はかなり分布しており、空間的分極の様子を調べることは不可能であった。これは、試料中のSn層が完全な平坦層状にはなっていないためと思われる。本研究によって非磁性層中の磁気分極の存在を確認するという成果がえられた。今後試料の一段の品質向上によって深さ分析についての精度の向上が期待できる。

The magnetic layer and the nonmagnetic layer are alternating layers, and the artificial lattice shows great magnetic resistance. It is important to understand the magnetic layer and the non-magnetic layer directly In this study, we successfully demonstrated the effects of non-magnetic Sn-119 nuclei on the magnetic field resistance of Co/Au/Co/Cu layers in artificial lattice systems, and investigated the magnetic field polarization elements in the nonmagnetic layers. Cu/Au layer: 20 ~ 40 ° C, Sn-119(1.5 ° C), Co layer: 10 ~ 20 ° C, artificial lattice sample: 10 ~ 20 ° C, Sn-119(1.5 ° C), Sn-119(1.5 ° C). The result is that the Co layer is separated from the Sn layer by a distance of 10 μ m, and the internal magnetic field is measured, and the polarization of the magnetic field is proved. The internal magnetic field of Sn is about 70kOe in Cu and Au layers, and the internal magnetic field of ferromagnetic Co layers is about 70kOe in Cu and Au layers. The reason for this is that the amount of angular motion of the Au axis is transmitted to and from the test. The distribution of vibration patterns in Cu and Au is not possible because of the change of the internal magnetic field. The Sn layer in the sample is completely flat. The results of this study confirm the existence of magnetic polarization in the nonmagnetic layer. In the future, the quality of a section of the sample will be improved, and the accuracy of the analysis will be improved.

项目成果

T.Emoto他: "Magnetic Properties of Au layers in Co/Au multilayers observed by ^<119>Sn Mossbauer effect" Journal of Physical Society of Japan. 63. 3226-3229 (1994)

T. Emoto等人：“通过^ 119 Sn Mossbauer效应观察到的Co/Au多层中Au层的磁性”日本物理学会杂志63. 3226-3229(1994)。

T.Shinjo他: "Mossbauer study of Cu/Co and Au/Co multilayers using ^<119>Sn" Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 140(印刷中). (1995)

T. Shinjo 等人：“使用 ^<119>Sn 对 Cu/Co 和 Au/Co 多层进行的 Mossbauer 研究”《磁性与磁性材料杂志》140（出版中）。

T.Shinjo: "Magnetic structure of multilayers studied by Mossbauer spectroscopy" Materials Science and Eageneering. B21(印刷中). (1995)

T. Shinjo：“通过穆斯堡尔光谱研究多层膜的磁性结构”材料科学与工程 B21（出版中）。