金属人工格子の生成過程と磁気光学効果に関する研究

金属人工晶格形成过程及磁光效应研究

基本信息

批准号：
04224217
负责人：
大越正敏
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1)金属人工格子の生成過程を明らかにする目的で,FeおよびFe-Nスパッタ膜、さらにFe/Fe-N多層膜の成長過程の電気抵抗のin situ測定およびRHEEDにより研究した。その結果,Fe膜の比抵抗は成長初期30Aまでは核の二次元成長によって指数関数的に減少し、その後臨界膜厚50A位まで島状に発達してから連続膜へ移行することが分かった。Fe-N膜では臨界膜厚が小さく、その時に比抵抗は高いことが分かった。Fe-Fe-N多層膜では層成長につれて比抵抗変化が観察され、Fe層は(110)配向、Fe-N層は(200)配向して成長することを見いだした。2)界面の平滑な高品位の人工格子膜を作成する目的で,ArF(波長193nm、パルス幅17msec)およびKrF(波長248nm、パルス幅24nsec)エキシマレーザの光エネルギーによるアブレーション法によりFe、Fe-O、Fe-N薄膜を作成した。高繰り返し周波数で作成したFe膜は結晶性が良く、高保磁力を示した。これはFe-N相の形成と関係していることが分かった。低繰り返し周波数ではFe膜の酸化がおこり、室温ガラス基板でもファラデー回転角が約4度/μmのマグネタイト薄膜を作成することに成功した。3)磁気光学効果の大きなビスマス置換鉄ガーネットにおいて、光の回折現象の位相格子の立場から解析し、ゼロ次回折光を利用した光スイッチの可能性を明らかにした。また、Fe-N膜およびFe/Fe-N多層膜の磁気光学カー回転角およびカー楕円率ヒステリシス曲線を光弾性変調器を用いることにより0.01度の精度で測定し、電子構造に関して知見を得た。単原子〜数原子層の磁性層の磁気的振舞い,及び層間の磁気的相互作用を磁区構造観察により研究し、回折光によるブロッホラインの観察に成功した。

1）为了阐明金属人造晶格的形成过程，通过在Fe和Fe-n溅射膜的生长过程中以及Fe/Fe/Fe-N多层膜和Rheed的生长过程中对电阻的原位测量进行了研究。结果，发现Fe膜的电阻率通过细胞核的二维生长呈指数降低，直到最初的30a生长，然后发展为岛状形状，直到临界膜的厚度约为50a，然后过渡到连续膜。发现Fe-N膜的关键膜厚度很小，当时电阻率很高。在Fe-Fe-N多层膜中，观察到层生长时观察到电阻率的变化，发现Fe层是定向的（110），并且Fe-N层是定向的（200）。 2) For the purpose of creating a smooth, high-quality artificial lattice film at the interface, Fe, Fe-O, and Fe-N thin films were prepared by ablation method using light energy from an ArF (wavelength: 193 nm, pulse width: 17 msec) and KrF (wavelength: 248 nm, pulse width: 24 nsec) excimer laser.以高重复频率产生的Fe膜具有良好的结晶度，并且表现出很高的牢固性。发现这与Fe-N相的形成有关。在低重复频率下，Fe膜氧化发生，即使在室温玻璃基板上，成功产生了大约4度/μm的Faraday旋转角的磁铁矿薄膜。 3）在具有较大磁光效应的二取取代的铁石榴石中，通过分析光衍射现象的相光栅，使用零级衍射光使用零级衍射光的光学开关的可能性。此外，使用光弹性调节剂的精度为0.01度测量了Fe-N膜和Fe/Fe-n多层膜的磁光旋转角和Kerr椭圆磁滞曲线，并获得了电子结构的知识。通过观察磁性域结构研究了单一至几个原子层的磁层和层之间的磁相互作用的磁性行为，并成功地通过衍射光观察了Blochlines。