金属/絶縁物・半導体の人工格子物質の磁気的構造の解明とMHz帯高機能材料への応用

金属/绝缘体/半导体人工晶格材料磁性结构的阐明及其在MHz频段高性能材料中的应用

• 批准号: 02254203
• 负责人: 島田 寛
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tohoku 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-02254203/
• 关键词: 人工格子; 微結晶薄膜; 透磁率; 結晶配向薄膜; ブリルアン散乱分光

本研究の目的である金属/絶縁物・半導体の人工格子構造物質として、FeーSi/ZnSe、FeーZrーN/AlNおよび(Fe,FeーSi)/(SiーN,AlN,SiO_2)をとりあげ、試料作製、ブリルアン散乱分光、高周波特性等について研究した。結果は以下のようである。1.FeーSi/ZnSeの(111)の配向構造の軟磁性について、透磁率の周波数特性の理論計算から、少なくとも2000程度の透磁率が得られることがわかった。しかし、ZnSeの厚みが薄くなると、FeーSiの(111)配向が劣化することがわかり、ZnSeの厚みは50A^^°、FeーSiは100A^^°以下にはできなかった。この構造で総厚み1μmとしたものを作製すると、FeーSi500A^^°で最も強い(111)配向が見られ、透磁率は1700となった。また、周波数に依存しない特性が得られた。この結果は理論計算の予測をほぼ一致し、人工格子化による結晶配向制御が有効である事が実証されたが、ZnSeに替わる配向膜を捜す必要がある。2.FeーZrーNの超微粒子薄膜を配向させるためAlNを使った積層膜を作製した。FeーZrーNは50A^^°、AlNは5A^^°まで透磁率の向上が見られた。しかし、FeーZrーNは25A^^°以下では微結晶状態でなくなり、透磁率が低下した。AlNは(110)面の成長を促し、(111)面の効果は見らられなかったが、極めて薄い状態まで透磁率向上が寄与する事がわかった。3.ブリルアン散乱分光により、(Fe,FeーSi)/(SiーN,AlN,SiO_2)の二層膜について、SiーN,AlN,SiO_2を数A^^°まで薄くし、上下のFe,FeーSi膜の磁気的相互作用を調べた。SiO_2は20A^^°、SiーN,AlNは5A^^°まで、静磁気的結合を示し、2.の結果を説明している。しかし、SiーN,AlNは5〜20A^^°で定在波に異常がある。

The purpose of this study is to investigate the relationship between metal/insulator/semiconductor lattice materials, Fe Si/ZnSe, Fe Zr N/AlN,Fe Si/Si (Si, AlN, SiO_2), sample preparation, scattering, and high frequency characteristics. As a result, the following is true. 1. Theoretical calculation of soft magnetic properties, permeability and cycle number characteristics of Fe-Si/ZnSe (111) alignment structure. The thickness of ZnSe is 50A^^°, and the orientation of Fe Si is 100A^^°. The structure has a thickness of 1μm and a magnetic permeability of 1700 μ m. The number of cycles depends on the characteristics. The results are consistent with theoretical calculations and the artificial lattice alignment is feasible. It is necessary to search for ZnSe alignment films. 2. Fe Zr N ultrafine particle film alignment and AlN multilayer film fabrication Fe Zr N 50A^^°, AlN 50A ^^°, magnetic permeability upward Fe Zr N <25A^^° is in a microcrystalline state, and the permeability is low. AlN (110) surface growth is promoted,(111) surface results are observed, and the magnetic permeability is increased in the thin state. 3. Scattered spectroscopy,(Fe, Fe-Si)/(SiN, AlN, SiO_2) two-layer film, Si N, AlN, SiO_2, A^° thin film, Fe, Fe-Si film magnetic interaction modulation. SiO_2 = 20A^^°, Si-N,AlN = 5A^^°, magnetostatic combination is shown, 2. The results are explained. Si N,AlN 5 ~ 20A^^° fixed wave anomaly.

项目成果

N.Taneko: "Fabrication of FeーZrーN Films with Very dow Coercivity" Japanese Journal of Applied Physics. 30. L195-L197 (1991)

N.Taneko：“具有非常陶氏矫顽力的 Fe-Zr-N 薄膜的制造”，《日本应用物理学杂志》30。L195-L197 (1991)。

A.Hosono: "Crystal Structure and magnetic softness of FeーSi polycrystalline films" Journal of Applied Physics. 67. 6981-6990 (1990)

A.Hosono：“Fe-S​​i 多晶薄膜的晶体结构和磁软度”应用物理学杂志 67. 6981-6990 (1990)。

T.Otake: "Brillouin scattering in Fe Si 1×1 Fe Si doable layer filma_2 X=ZnO and SiO_2" Journal of Applied Physics. 67. 3456-3461 (1990)

T.Otake：“Fe Si 1×1 Fe Si doable 层 filma_2 X=ZnO 和 SiO_2 中的布里渊散射”应用物理学杂志 67. 3456-3461 (1990)。