非平衡ビスマス・鉄系酸化物への光磁気記録材料への応用

非平衡态铋/铁氧化物在磁光记录材料中的应用

• 批准号: 02402033
• 负责人: 対馬 国郎
• 金额: $ 20.67万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 1993
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02402033/
• 关键词: レーザーアブレーション; 光磁気メモリ; 磁性薄膜; エキシマレーザー; ビスマス置換希土類ガーネット; レ-ザ-アブレ-ション; 磁区構造; 磁壁構造; エキシマレ-ザ-

大きな磁気光学効果で応用面で期待されるビスマス置換希土類鉄ガーネット(Bi_x:R_<3-x>Fe_5O_<12>)は(完全置換時x=3の時にtheta_F=-6.4×10^<-4>deg/cm)、x>2で系は非平衡となり通常の方法では成膜は非常に困難である。本研究は新しい成膜法であるレーザーアブレーション法をこの物質に適用し、非平衡相作成を試みるものである。当研究経費で購入したKrF-excimer-laserを利用して下記の様に様々に条件を変化させて成膜を試みた。Light Source:KrF excimer Laser(lambda=248nm.FWHM=28ns.10Hz)△Substrate:Glass,GGG(210),GGG(100),GGG(111) Substrate Temperature:340〜540℃Shot number:1〜1.8×10^4 shots Base Pressure:6x10^<-3> TorrTarget Composition:Bi_2O_3:Gd_2O_3:Fe_2O_3=x:3-x:5 Total Pressure in O_2:2x10^<-2>,5x10^<-2> Torr得られた膜の測定は当研究費により購入した振動試料型磁力計、X線装置、ファラデー回転角測定装置、Electr on Probe Micro Analyzer(EPMA)等を利用して行った。また計算機によるアブレーション機構の研究も行ってきた。この結果以下のような結果が得られた。【.encircled1.】希土類の影響:膜内に於けるBi原子の分布は、ターゲット中における希土類(Gd)原子との混合比に大きく依存し、x=3では膜内で不均一組成となる事が判明した。x=2では組成は非常に均一なものとなった。【.encircled2.】酸素分圧の影響:膜作成時に於ける酸素分圧により各膜中に於けるBi量は、同一ターゲットを利用したときでも大きく異なり、酸素分圧が低いとBi量も減少傾向にあることを見い出した。またガーネット相の出現に最適な酸素分圧が20mTorr近傍にあることを見い出した。【.encircled3.】上記条件下ではガーネット相は結晶化せず、アモルファス状態にあることが解った。しかし大気中、630℃でのアニールにより上記の膜が結晶化し、x=1.46のビスマス置換ガーネット相が得られた。この置換量はレーザーアブレーション法としては現時点で最大のものである。

The results of magneto-optical <3-x>properties are expected to be very difficult to form films by conventional methods when <12>x=3 and theta_F=-6.4 $&gt; 10 ^ deg/cm are completely substituted<-4>. In this study, a new method for film formation was proposed, which was applied to the formation of non-equilibrium phase. When studying the cost of KrF-exciter-laser, the conditions for film formation were changed. Light Source:KrF excimer Laser(lambda=248nm.FWHM=28ns.10Hz)△Substrate:Glass,GGG(210), GGG(100), GGG(111) Substrate Temperature:340 ~ 540℃Shot number:1 ~ 1.8×10^4 shots Base Pressure:6x10^<-3>TorrTarget Composition:Bi_2O_3:Gd_2O_3:Fe_2O_3=x:3-x:5 Total Pressure in O_2:2x10^<-2>, 5x10 ^<-2>Torr measurement of the film was carried out by purchasing vibration sample magnetometer, X-ray device, optical return angle measurement device, Electroon Probe Micro Analyzer(EPMA), etc. The computer science department is responsible for the research and development of computer science. The following results were obtained.【.encircled1.】The influence of rare earth species: the distribution of Bi atoms in the film depends on the mixing ratio of rare earth species (Gd) atoms, x=3, and the heterogeneous composition of Bi atoms in the film. x=2【.encircled2.】The influence of acid component pressure: when the film is made, the amount of Bi in each film is different, and the acid component pressure is low. The amount of Bi decreases. The optimum acid pressure for the production phase is 20mTorr.【.encircled3.】Under the above conditions, the crystal phase is crystallized, and the crystal phase is dissolved. At 630℃, the film was crystallized, and x=1.46 was replaced by a new phase. The amount of this substitution is the maximum at the present time.

项目成果

M.Ohkoshi,N.Watanabe and K.Tsushima: ""Ferromagnetic Resonance in Co/W multilayers"" J.Magn.and Magn.Mat.,. vol.113. 92-96 (1992)

M.Ohkoshi、N.Watanabe 和 K.Tsushima：“Co/W 多层膜中的铁磁共振”J.Magn. 和 Magn.Mat.,。

N.Watanabe,M.Ohkoshi K.Tsushima and others: ""Laser Ablation of Bismuth Rare-Earth Iron Oxide Film"" Proc.of 3rd IUMRS International Conference on Advanced Materials(IUMRS-ICAM93)Aug.31-Sept.4,Tokyo(1993):in press.

N.Watanabe、M.Ohkoshi K.Tsushima 等：““激光烧蚀铋稀土氧化铁薄膜””Proc.of 第三届 IUMRS 国际先进材料会议(IUMRS-ICAM93)Aug.31-Sept.4，

E.I.Il'yashenko,A.S.Vasil' chikov V.A.Gusakov.B.P.Num,P.B.Num,N.Watanabe,M.Ohkoshi and K.Tsushima: "Control of Growth-Induces Uniaxeal Anisotropy of Epitaxial Bi-Substituted Garnet Films" Proc.of The 6th International Conf.on Ferrites,'92.Tokyo Oct.5-Oct.

E.I.Ilyashenko、A.S.Vasil chikov V.A.Gusakov.B.P.Num、P.B.Num、N.Watanabe、M.Ohkoshi 和 K.Tsushima：“生长控制-诱导外延双取代石榴石薄膜的单轴各向异性”Proc.of

E.I.II'yashenko;P.B.Num;A.S.Vasil濃chikov;N.Watanabe;V.A.Gusakov;M.Ohkoshi;B.P.Num;K.Tsushima: "Control of GrowthーInduced Uniaxial Anisotropy of Epitaxial BiーSubstituted Garnet Films" Proc.of International Symposium on MagnetoーOptics(ISMO)Sept.08ー13(1991)K

E.I.IIyashenko;P.B.Num;A.S.Vasil nochikov;N.Watanabe;V.A.Gusakov;M.Ohkoshi;B.P.Num;K.Tsushima：“生长控制——外延双取代石榴石薄膜的诱导单轴各向异性”Proc.of International磁光研讨会(ISMO)Sept.08-13(1991)K

M.Ohkoshi,N.Watanabe and K.Tsushima: "Ferromagnetic Resonance in Co/W miltilayers" J.Magn.and Magm.Mat.,. 113. 92-96 (1992)

M.Ohkoshi、N.Watanabe 和 K.Tsushima：“Co/W 多层膜中的铁磁共振”J.Magn.and Magm.Mat.,。