窒化鉄薄膜の巨大な磁気モ-メントに対する放電ガスイオンのおよぼす影響に関する研究

放电气体离子对氮化铁薄膜巨磁矩影响的研究

• 批准号: 03650253
• 负责人: 森迫 昭光
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03650253/
• 关键词: 巨大液気モ-メント; 高乾和磁化; 窒化鉄薄膜; 残留ガス分析; スパッタリング; 放電ガスイオン分析; 質量分析

巨大な磁気モ-メントを有する窒化鉄薄膜の形成に関して,特に薄膜形成時の残留ガスの影響に注目して研究を行った。実験に用いた排気系は油拡散ポンプと油回転ポンプの組合せである。真空槽内の残留ガスは主に水,炭化水素,そして微小な洩れによる窒素と酸素であった。これらの残留ガスの量および比率は,電離真空計での指示圧力は同一でも,統一的な関連性は明確ではなかった。また,作製した薄膜の乾和磁化に関して,やはりばらつきが認められ,これらの残留ガスと薄膜の乾和磁化の値には密接な関連があることが判明した。この炭化水素は油拡散ポンプに起因し,そして真空槽壁への付着・脱離という過程ではなく,直接ポンプから逆流していることが判明した。すなわち,長時間のベ-キングを施しても炭化水素に対しては効果もないことが明らかになった。一方,高乾和磁化に関しては,スパッタガスを純アルゴンガスから窒素ガス分圧を順次増加してゆくと,形成される相はαーFeのみもしくはα'ーFe+Nとの混相で純鉄(バルク)の乾和磁化と同程度もしくは大きな値となる。そして薄膜の格子定数が大きくなると乾和磁化も高いという相関関係が得られた。本研究では,質量分析計を差動排気構成として,スパッタ中の雰囲気ガスならびに残留ガスイオンの計測も行った。その結果,以下のことがらが明らかとなった。放電が始まった瞬間,炭素ならびに水素に関連したスペクトルは増加し,酸素は減少する。炭素や水素は5分程度で初期状態になるが,酸素のみ放電終了時まで減少していることが明らかとなった。このことは,X線回折では検出できないが,薄膜中に混入した酸素が鉄と反応し,酸化物を形成されていることを示唆している。今後は炭磯物を発生せず,しかも水に対する排気効率の高いタ-ボポンプによる排気に加えて,酸素トラップ法を考案し,高乾和磁化を有するα"ーFe_<16>N_2相の形成に関する研究を展開する。

The influence of residual stress on the formation of iron thin films due to the presence of large magnetic field is studied. In the end, the exhaust system is a combination of oil dispersion and oil return. The residual water in the vacuum tank is mainly water, carbonized water, and small amount of water. The ratio of the residual value of the ionization vacuum gauge to the indicating pressure is the same, and the correlation is uniform. The dry and magnetized properties of the thin film are closely related to the residual properties of the thin film. The cause of carbonization of water and oil is determined by the process of separation from the wall of the vacuum tank. For a long time, the carbon dioxide content of the carbon dioxide solution was reduced. On the one hand, the high dry and magnetization are related to each other, and the dry and magnetization of pure iron (Fe+N) are of the same degree. The lattice number of thin films is large and the magnetization is high. In this study, the differential emission structure of mass analysis system was studied. As a result, the following is the result. At the beginning of the process, carbon and water are related to each other. The carbon element is 5 minutes in the initial state, and the acid element is 5 minutes in the final state. The X-ray reflection shows that the acid is mixed into the thin film, and the acid is formed. In the future, the study on the formation of α-Fe_ N_2 phase due to the existence of high dry and <16>magnetization will be carried out.