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

基本信息

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

项目摘要

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.

在这项研究中，我们专注于基于电子的垂直磁各向异性薄膜（二维纳米晶体组件），这已被以前的申请人证实，具有极其结构敏感的功能性能。首先，我们开发了一个具有极为简单组成的电气蛋白浴系统，可以在室温下形成。在该系统中，膜的磁性特性取决于pH值，并且在获得2500 OE的高功能特性的最佳点。 STM分析表明，直径约为10 nm的纳米晶体聚集在一起并成长，它们成立了一组直径约为几十nm的颗粒。另一方面，在电气薄膜中，传统上，微观结构的变化归因于浴室中金属离子的复杂形成，但是当在原位通过UV-VIS分析检查浴中的复杂状态时，没有观察到与薄膜的精细结构的相关性，并且表明表面上的Adatom扩散状态在usatorate表面上是互化的形成型的，这是在形成型的良好形式的，这是在形成型的良好形式的，这是众所周知的众所周知的，这是众所周知的，这是众所周知的构成。接下来，使用磁力显微镜（MFM）对微层的功能特性进行了详细分析。在这项研究中，使用了电子复合薄膜（CONIREP/COB和CONIREP/CONIP系统），这已在先前的研究中得到了申请人的证实。首先，在每个薄膜上以相同的磁场强度形成微电磁区域，并通过MFM观察到状态。结果，发现复合薄膜比单层薄膜更强，并且磁场化过渡区域中的磁场梯度也更加清晰。在这种情况下，在两种复合培养基中也观察到微电磁状态的差异，当我们进一步改变了这些磁化强度时，我们发现微电磁模式受到下层的强制性（HC_ <（u））值的强烈影响。这种类型的磁化过渡状态是由包括申请人组在内的国内和国际研究小组预测的，但是首次直接确认了这种磁化状态，并且可以对此进行定量评估。