磁気表面弾性波素子における物質分析機能の研究

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本研究は磁気歪効果を用いた磁気表面弾性波の外部刺激に対しての表面弾性波の変化を利用した表面物質分析機能についての研究であった。以下に素子および研究成果について述べる。1)検出媒体である磁性膜(非晶質FeSiBCr)は直流4極スパッタ法により作成され、磁気歪効果の向上のため、アルゴン気流中で熱処理が施された。2)磁性膜上に真空蒸着法により銅膜が作成され、化学エッチングにより磁性膜中に磁気歪を発生させるためのつづらおれコイルが形成された。このつづらおれコイルは本研究の特徴である磁気的励磁、受信のためである。3)磁性膜中には種々のモードを持つ磁気弾性波が発生する事が認められ、物質の付着により急激に減衰するものやまったく変化を受けない波が混在する事が明らかとなった。4)薄膜表面への付着物質の密度、粘性度により弾性波の減衰の程度が異なることを示した。この特性を用いた物質の密度、および粘性度のセンサとしての応用が可能であると思われる。5)この減衰過程を調べることにより表面物質の凝固過程のモニターとして用いる事が出来ることを示した。6)磁性膜上に付着した物質による薄膜中の弾性波の位相変化について調べた。その結果表面物質により変化を受けた弾性波の位相変化は今回用いた測定装置の検出分解能以下であり、位相変化があったとしてもごく微少であると思われる。