高機能強磁性ナノ結晶集合体の電気化学的創製およびその集合体形成メカニズムの解析

高功能铁磁纳米晶聚集体的电化学制备及其聚集体形成机制分析

• 批准号: 07750787
• 负责人: 本間 敬之
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750787/
• 关键词: 機能薄膜; 磁性材料; 電気化学成膜法; 微少機能解析; 磁気力顕微鏡; 走査プローブ顕微鏡

本研究ではナノ結晶集合体の形成機構およびそれに影響を与える諸因子の解明,さらに集合状態と微少領域における機能特性の相関性を解明することを目的に,機能特性が極めて構造敏感なことが従来の申請者の検討により確認されている,無電解Co系垂直磁気異方性薄膜(二次元ナノ結晶集合体)を中心に検討を行った.まず組成が極めて単純かつ常温での形成が可能な無電解CoNiP浴系を開発した.この系においてはpH値により膜の磁気特性が大きく変化し,最適点では保磁力2500Oeという高い機能特性を示すものが得られることが確認された.またin situ STM解析を行った結果,10nm径程度のナノ結晶が集合し数十nm径程度の粒子群を形成しながら成長していることが明らかとなった.一方無電解析出薄膜においては従来微細構造変化は浴中の金属イオンの錯体形成状態によるとされていたが,in situ UV-Vis解析により浴中の錯状態を検討したところ膜微細構造との相関性は認められず,基板表面でのadatom拡散状態等が膜微細構造形成を支配していることが示された.次に,微少領域における機能特性の解析について磁気力顕微鏡(MFM)を用いて詳細な解析を行った.この検討には,特異な磁化状態の形成がこれまでの申請者の検討で確認されている,無電解析出複合薄膜(CoNiReP/CoB系およびCoNiReP/CoNiP系)を用いた.まず各薄膜に同一磁界強度で微少磁化領域形成を行い,その状態をMFM観察した結果,複合型薄膜は単層薄膜より強く磁化されると共に,磁化転移領域の磁界勾配も急峻となるのが認められた.ここで両複合型媒体においても微少磁化状態に差異がみられたため,これらについて更に磁化強度を変化させて系統的検討を行ったところ,微少磁化モードは下層部の保磁力(Hc_<(u)>)値の影響を強く受けることが明らかとなった.このような磁化転移状態は申請者のグループを始めとした内外の研究グループにより予想されていたが,今回初めて直接的に確認されると共に,その定量的評価がnmオーダーで可能となった.

In this study, the correlation between the formation mechanism and the influence of various factors on the formation of crystal aggregates was analyzed, and the correlation between the aggregation state and the functional characteristics in the micro-domain was analyzed. The functional characteristics were extremely sensitive to the structure and the application was confirmed. The center of the electrolysis-free Co-based perpendicular magnetic anisotropic thin film (two-dimensional crystal aggregates) was discussed. It is possible to form an electroless CoNiP bath system at room temperature. The magnetic properties of the film changed greatly, and the optimum point was 2500Oe. The results of STM analysis show that the particles with diameters of 10nm are aggregated and formed into clusters with diameters of tens of nm. A thin film without electrolytic deposition has a fine structure, and the metal in the bath has a fault formation state. The correlation between the film fine structure and the substrate surface has a fault formation state. Second, the analysis of functional characteristics in a small number of fields is carried out in detail by using magnetic force micromirrors (MFM). In this study, the formation of a specific magnetization state was confirmed by the applicant's study. Electrolytic precipitation free composite films (CoNiReP/CoB system or CoNiReP/CoNiP system) were used. As a result of MFM observation, the magnetic field of each thin film with the same magnetic field strength is slightly different from that of the other thin films. This paper discusses the influence of the magnetic state (Hc_(u)>) on the magnetic state of the lower layer of the complex medium. The magnetization shift status of the applicant is initially determined by internal and external research, and is now determined by quantitative evaluation.