陽極酸化法による遷移金属/貴金属人工格子ナノワイヤの界面垂直磁気抵抗と磁区構造

本研究はAlの陽極酸化により得られるアルマイト膜の微細孔に、電着法により遷移金属/貴金属の人工格子を積層析出させたナノワイヤを作製し、界面垂直(以下CPPと略記)巨大磁気抵抗効果及び微細磁区構造と磁化過程を明らかにし高密度磁気ランダムアクセスメモリへの展開を図ることを目的とする.アルミナ層の底面に微細孔を設け、直流電流によるアルマイト法を開発した。この方法を利用すればアスペクト比900のナノワイヤの作製が可能である。更にこの作製法を人工格子ワイヤの作製に適用して以下の事項を検討した。(1)Co/Cu/Co非交換結合人工格子ナノワイヤ:電着法による人工格子の形成には、従来から、金属イオンの析出電位の違いを利用するパルスメッキ法が多用されてきた。しかし、この方法で作製された人工格子の界面はグラニュラー合金状となる。シャープな界面を持つ人工格子を得るために、コンピュータ制御の自動電着ロボットを作製し、2個のメッキ浴を使用することにより直径0.1μm、長さ20μmのCo/Cu/Co人工格子ナノワイヤを作製した。分析した結果シャープな界面を有することを確認した。(2)高アスペクト比微細孔加工法:陽極酸化アルミナ膜をレジストとして利用するフォトファブリケイション微細孔加工法を開発した。この加工法の特長は高アスペクト比の微細孔加工法が可能であり、直径3〜10μm、長さ400μmのワイヤが作製できる。(3)UVカー効果顕微鏡:光源に波長248nmの紫外線を使用したマイクロカー効果顕微鏡を開発した。分解能は0.1μm程度であり、光学顕微鏡としては最大級の5000倍に倍率での観察も可能である。

本研究はAlの陽極酸化により得られるアルマイト膜の微細孔に、電着法により遷移金属/貴金属の人工格子を積層析出させたナノワイヤを作製し、界面垂直(以下CPPと略記)巨大磁気抵抗効果及び微細磁区構造と磁化過程を明らかにし高密度磁気ランダムアクセスメモリへの展開を図ることを目的とする.アルミナ層の底面に微細孔を設け、直流電流によるアルマイト法を開発した。この方法を利用すればアスペクト比900のナノワイヤの作製が可能である。更にこの作製法を人工格子ワイヤの作製に適用して以下の事項を検討した。(1)Co/Cu/Co非交換結合人工格子ナノワイヤ:電着法による人工格子の形成には、従来から、金属イオンの析出電位の違いを利用するパルスメッキ法が多用されてきた。しかし、この方法で作製された人工格子の界面はグラニュラー合金状となる。シャープな界面を持つ人工格子を得るために、コンピュータ制御の自動電着ロボットを作製し、2個のメッキ浴を使用することにより直径0.1μm、長さ20μmのCo/Cu/Co人工格子ナノワイヤを作製した。分析した結果シャープな界面を有することを確認した。(2)高アスペクト比微細孔加工法:陽極酸化アルミナ膜をレジストとして利用するフォトファブリケイション微細孔加工法を開発した。この加工法の特長は高アスペクト比の微細孔加工法が可能であり、直径3〜10μm、長さ400μmのワイヤが作製できる。(3)UVカー効果顕微鏡:光源に波長248nmの紫外線を使用したマイクロカー効果顕微鏡を開発した。分解能は0.1μm程度であり、光学顕微鏡としては最大級の5000倍に倍率での観察も可能である。