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磁性酸化物およびその人工格子の単結晶薄膜の生成と表面、界面の物性

磁性氧化物及其人工晶格单晶薄膜的形成以及表面和界面的物理性质

基本信息

批准号：
02205075
负责人：
高野幹夫
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
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：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

表面および界面を制御しながら新材料を作り出すためには、表面、界面の構造および物性を十分理解することが必要であり、そのうえに立って初めて、プロセス制御や材料制御が可能になる。本年度は、酸化鉄磁性材料(Fe_3O_4:マグネタイト)を対象とし、できるだけ良質の単結晶膜を作製して、表面や界面の構造や物性を明らかにすることを目的とした。試料薄膜の構造と物性は、主として内部転換電子散乱メスバウア-分光法(CEMS)により測定した。この方法で必要とされる ^<57>Feの量は、鉄2〜3原子層に相当するごく微量(1μg未満)であるため、薄膜の表面、あるいは基板との界面にのみ ^<57>Feを置いた試料を作製することにより、局所的な状態を調べることができた。また、この測定法の温度範囲を大きく広げることができたので、磁気光学材料として注目を浴びているビスマス鉄ガ-ネット薄膜の微視的な評価に用いた。Fe_3O_4(111)//αーAl_2O_3(0001)およびFe_3O_4(100)//MgO(100)薄膜のいずれにも、更にそれらの表面、界面とも、Fe^<2.5+>の成分がスペクトルに明確に認められ、結晶性と化学両論性の良い膜成長の起きていることがわかった。しかし、より詳細に比較すると、MgO基板上の膜の方がさらに結晶性が良いが、この差は基板とマグネタイト間の格子のミスフィット賀、前者の組合せの場合には8%に達する大きいものであるためである。これらの薄膜作製法と評価法の発展の延長として、有機ラジカルの表面への吸着や、基板の誘電性の及ぼす表面、界面の電子状態の変化を調べたい。ガ-ネット膜についての測定から、結晶性の優れていること、磁気モ-メントが膜からかなり立ち上がっていること、磁化の温度変化を決定する分子場係数が、既知の相のものによく似た値をもつことが判明した。

Surface and interface control for new materials is necessary to understand the structure and properties of the surface and interface, and material control is possible. This year, we have made clear the structure and physical properties of ferromagnetic materials (Fe_3O_4: Fe_3O_4). The structure and physical properties of the sample film were determined by CEMS. The method is <57>necessary to adjust the Fe content of the film to 2 ~ 3 atomic <57>layers. The temperature range of the measurement method is large, and the magnetic optical material is used for the evaluation of the Weishi app thin film. Fe_3O_4(111)//α-Al_2O_3(0001) and Fe_3O_4(100)//MgO(100) thin films are characterized by their surface, interface, Fe^<2.5+> composition, crystallinity and chemical properties. The film on MgO substrate has good crystallinity, the difference between MgO substrate and MgO substrate has good crystallinity, and the combination of MgO substrate and MgO substrate has 8% crystallinity. The preparation method and development of the thin film, the adsorption of the organic layer, the conductivity of the substrate and the electronic state of the surface and interface are also discussed. The molecular field coefficient determined by the temperature change of magnetization, the phase difference, and the crystallinity are determined by the magnetic field coefficient.