人工超格子構造の磁性と電気伝導性

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1.光磁気効果の大きいビスマス鉄ガ-ネットの単結晶薄膜の磁性を、内部転換電子メスバウア分光法により調べた。当研究室で作製した特別な比例計数管を用いた700〜6Kにわたる測定から、(1)結晶性の優れていること、(2)分子場係数が、他のガ-ネットに近いものであること、(3)ネ-ル点が、630K付近にあることなどが明らかになった。この物質はバルクとして合成することは不可能で、薄膜として始めて合成されるものであるので、この測定法は非常に有効であった。2.(1)αーFe_2O_3薄膜を、サファイア基板上に成長させて同上の方法により磁性を調べたところ、スピンの向きに関するモ-リン転移が、膜の方位と熱処理により強く影響されることがわかった。3.Fe_3O_4薄膜については、 ^<57>Feを基板との界面のみ、あるいは膜表面のみというように、任意の深さの厚み5Aの層中に入れ、同上の方法による局所分析を行った。(1)結晶性の良い膜は、その表面といえども耐酸化性が高く、化学量論性のよい組成をもつこと、(2)基板界面、表面共にヴェルウェイ転移を起こすことが明らかになった。4.(1)マグネシア基板上に、(MgO)_m(Fe_3O_4)_nと表される人工超格子薄膜を作製したところ、組成と構造に関して非常に周期性の良い試料が得られた。現在、電気的、および磁気的性質を測定している。(2)(MgO)_m(NiO)_n人工超格子薄膜も作製した。例えば、m=1、n=5という低い指数をもつものについても、X線回折に明確なサテライトピ-クが見られた。現在、nの値が奇数のものから、フェリ磁性の得られることを期待して、磁性を測定している。