走査型X線トポグラフによる金属人工格子の構造評価に関する研究

利用扫描X射线形貌评估金属人工晶格的结构研究

基本信息

批准号：
02254201
负责人：
本堂武夫
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Hokkaido 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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02254201/
关键词：
金属人工格子結晶配向性垂直磁気異方性 X線回折 X線トポグラフィ

项目摘要

本研究の目的は,X線回折法を用いて,金属人工格子の構造不均一性の評価方法を検討開発することであり,以下のような検討と装置開発を行った。(1)Co/Pd人工格子の構造評価法の検討:Co系多層膜はその垂直磁気異方性に特徴があり,この発現と結晶性の関係を明らかにすることが重要な課題になっている。金属多層膜がかなり乱れた構造を持っていることを考慮して,まずその結晶配向性をX線振動写真法および極点図形解析法によって調べた。その結果,垂直磁気異方性を示す膜が(110)配向を示す(他の膜は(111)配向を持つ)ことが初めて明らかになった。さらに,この配向性の膜面内不均一性をマッピングすることの重要性が明らかになった。(2)四軸解析計用試料面走査機構の設計・製作:上記(1)のような膜特性の面内分布を測定するために,四軸回析計ゴニオ上で試料をXーZ走査する自動ステ-ジを設計・製作した。回折曲線測定あるいは振動写真撮影と試料走査・デ-タ収集をコンピュ-タ制御の下で自動的に行うことができる。(3)回折曲線・写真撮影方法および画像表示方法の検討:金属多層膜を特徴づけるパラメ-タは多岐にわたるので,目的に応じてパラメ-タを選択する必要がある。本研究では,上記(1)の理由で結晶配向性に注目して検討を進めた。その結果,(111),(200),(110)反射強度の面内分布を測定表示することが最適との結論に達し,上記(1)の成果を得た。現在までのところ,面内分布に特に大きな不均一性は認められないが,試料の製作条件等によってはその相達があるものと期待され,本研究で開発した装置と手法は大いに有用である。

这项研究的目的是调查和开发一种使用X射线衍射评估金属人工晶格的结构不均匀性的方法，并进行了以下研究和设备的开发。（1）对CO/PD人工晶格的结构评估方法的检查：基于CO的多层膜的特征是它们的垂直磁各向异性，这是阐明其表达与结晶度之间关系的重要问题。考虑到金属多层膜具有相当干扰的结构，因此首先通过X射线振动摄影和Pole图分析研究了其晶体方向。结果首次揭示了表现出垂直磁各向异性的膜（110）方向（其他膜具有（111）方向）。此外，已经揭示了绘制该方向内部异质性的重要性。（2）设计和制造四轴分析表的样品表面扫描机制：为了测量上面（1）中所述的膜性能的平面内分布，设计并制造了四轴衍射仪GONIO上样品X-Z扫描的自动阶段。可以在计算机控制下自动执行衍射曲线测量或振动摄影，样品扫描和数据收集。（3）检查衍射曲线，摄影方法和图像显示方法：由于有广泛的参数表征了金属多层膜，因此有必要根据目的选择参数。在这项研究中，由于上述（1）的原因，我们专注于晶体取向。结果，我们得出的结论是，最好测量和显示（111），（200），（110）和（110）的面内分布，我们获得了上述（1）的结果。迄今为止，飞机的分布没有特别大的异质性，但是预计会有一些阶段取决于样品的生产条件，并且本研究中开发的设备和方法非常有用。