グラニュラー合金構造によるCrの強磁性化

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Cr微粒子を作成することにより、表面効果を利用して強磁性化することを試みた。真空表面の作製・保持は困難であるので、Crと非固溶であるCu及びAgを用いてCr-Cu、Cr Agグラニュラー合金を作製し、Cr微粒子を析出させた。Crの原子組成が20〜80at.%のグラニュラー合金を作製し、室温で磁化測定を行ったが、どの組成においても強磁性磁化の存在は確認できなかった。磁化が小さすぎて、測定感度が不十分であった可能性も考え、ホール効果及び磁気抵抗効果の測定も、室温と低温の両方で行ったが、強磁性の存在の確証は得られなかった。原因としては、Crが微粒子状になってはいるが、多少の合金化を生じ、界面が明確でないこと、Crの微粒子の大きさが不揃いで強磁性が期待できるようなサイズの粒子の存在確率が低く、測定の検出限界以下であったことなどが推測できる。本研究の目的には、X線回折データをコンピュータ解析し、合金構造を詳細に解析することもあったが、実は、その研究はまだ始めていない。X線回折装置があまりに古く、改造するための費用・保守部品の入手の困難を考えて、装置の制御部の改造を取りやめ、パソコン側にデータ収録機能を持たせるように計画を変更したが、そのための輸入部品の納品の遅れ、また、一部部品の動作不良がデータ解析システムの構築の遅れた原因である。構造解析が未だ不十分であるので、現段階では満足のゆく結果になっていない。Cr-Ag系の方が、良好な膜が得られる可能性が高そうなので、引き続き膜の作製を行い、熱処理による微細構造の変化をX線回折により詳細に調べ、強磁性化に挑戦するつもりである。また、最近、C微粒子中(〜1μm径)の中に3d遷移金属微粒子を作成する方法が報告されている。この場合、半導体中のCr微粒子の磁性にも興味が持たれるので、Cr-Cグラニュラー系についても研究を行う予定でいる。