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磁性酸化物人工超格子単結晶膜の作製と物性

磁性氧化物人工超晶格单晶薄膜的制备及物理性能

基本信息

批准号：
63604562
负责人：
坂東尚周
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は2種類の酸化物を交互にエピタキシャル成長させた人工超格子を作り、界面での磁気的相互作用を利用した新しい磁性材料を得ることである。このために、出来るだけ完全性の高い単結晶薄膜を作製することはもちろん、基板との界面、薄膜表面状態を正確に知る必要がある。本年度は磁性酸化物としてFe_3O_4を取り上げ、界面、表面の状態をメスバウア効果の測定によって調べた。酸表を10^<-4>Torr程度真空蒸着の容器に導入しながら、鉄を蒸発し、200〜300度に加熱したサファイヤc面基板の上に析出させると(111)を基板面に平行にしたFe_3O_4単結晶が得られる。内部転換電子メスバウア効果は少量の^<57>Feでもスペクトルが得られるので、界面、表面の研究に最適である。この測定によって、1500〓の厚さの膜はバルクと同じVerwey転移をすることを認めた。次に表面と界面の磁性を研究するため、メスバウア核でない^<56>Feを用いて作製した(111)面単結晶膜の上にメスバウア核^<57>Feからなる数原子層のFe_3O_4を積層した試料と基板の上に数原子層の^<57>Fe_3O_4、次に^<56>Fe_3O_4を積層した1000〓程度の単結晶薄膜を作製した。表面はFe_3O_4のバルクと同じスペクトルであり、空気中でも表面数原子層は決して酸化されず、安定であることを示した。またサファイヤ基板との界面もFe_3O_4のスペクトルを示している。ただスペクトルは広がり、界面の結晶性は悪い。これは基板の格子常数との不一致が8%にもなるためと思われる。膜は柱状に成長した微細構造を示している。これに対し、不一致が小さいMgO(100)に成長させると(100)面成長したFe_3O_4単結晶膜が生成し、結晶性もよいので同様な手法で界面を検討している。一方互いに結晶構造が異なっているNiO/ZnO人工超格子を作った。ZnOが薄い場合はNiOと同じNacl構造になっている。今後、Fe_3O_4/NiO系やYFeO_3/YMnO_3系の人工超格子の磁性について検討する予定である。

The purpose of this study is to explore the interaction between two kinds of acids and to make use of the interaction between magnetic particles and artificial superlattices. It is necessary to accurately understand the interface of the substrate and the surface state of the film. This year, the determination of the magnetic properties of Fe_3O_4 was investigated. The acid surface was evaporated in vacuum at 10 Torr<-4>, and the iron was evaporated at 200 ~ 300 ℃. The Fe_3O_4 crystals were precipitated on the substrate surface parallel to the substrate surface. The results of internal electron <57>exchange are as follows: a small amount of Fe is required for the study of interface and surface. The measurement of the thickness of the film, 1500, is based on the measurement of the thickness of the film. The magnetic properties of the surface and <56>interface were studied. <57>The Fe_3O_4 and Fe_3O_4 layers on the (111) plane and the <57>Fe_3O_4 and <56>Fe_3O_4 layers on the substrate were prepared. The surface of Fe_3O_4 is stable and stable. The interface between the substrate and Fe_3O_4 is shown in the table below.ただスペクトルは広がり、界面の结晶性は悪い。The lattice constant of the substrate is not consistent with 8% The columnar growth of the film is shown in the fine structure. The growth of MgO(100) and Fe_3O_4 single crystalline films was investigated by the same method. NiO/ZnO artificial superlattice ZnO thin film, NiO thin film In the future, the magnetic properties of Fe_3O_4/NiO and YFeO_3/YMnO_3 artificial superlattices will be investigated.