基板制御いよる非平衡新物質相の創製と相変態

1.遷移金属系人工格子の創製とその磁性の研究強磁性遷移金属と非磁性貴金属とでなる人工格子を分子線蒸着(MBE)法で作製し,強磁性層に歪みを内包することに成功した.その結果,磁気異方性に優れた人工格子を作製することが出来た.強磁性層が薄いとき,人工格子は垂直磁気異方性を示した.2.軽希土類金属系人工格子の研究軽希土類金属は多くの水素を吸蔵する.この性質を利用して,Co/La多層膜に,水素をドープすることにより,LaをLaH_3に変えて,半導体化することに成功した.将来的には,スピントランジスター創製への期待が膨らんだ.3.X線分光素子用人工格子の研究x線分光素子として,自然界に存在しない周期をもつ人工格子が要望されている.この要望を達成するために,原子番号の大きな元素を反射層とし,原子番号の小さな元素をスペーサー層とした,極めて界面のシャープな結晶性に優れた多層膜・人工格子を作製することを試みた.Al/Pd系では,Al層厚さが0.4nmの場合,最初のAl/Pd層のみが(100)のエピタキシャル成長を示した.しかし,その後の層成長では,室温近傍の成長にもかかわらず,膜の構造はしだいに非晶質に変わっていった.とくに,この挙動は,Al層で顕著であった.また,Al層厚が0.8nmの場合は,最初のAl層から非品質となり,さらに成長を続けると,B2型Al-Pd金属間化合物の微細結晶が非晶質マトリックス中に形成されることがわかった.固相非晶質化は,種々の2元系で起こることが知られているが,ほとんどの場合,混合熱が絶対値の大きな負の値であること,原子半径の差が大きいことなどの条件が成立している.しかし,Al-Pt系など一部の系では,この条件が満たされていないにもかかわらず,イオン照射,低温加熱,冷間圧延等により固相非晶質化が起こることが報告されている.さらに本研究では,室温近傍の基板上において,分子線蒸着中にAl/Pd多層膜が固相非晶質化を起こすことを見出した.

1.遷移金属系人工格子の創製とその磁性の研究強磁性遷移金属と非磁性貴金属とでなる人工格子を分子線蒸着(MBE)法で作製し,強磁性層に歪みを内包することに成功した.その結果,磁気異方性に優れた人工格子を作製することが出来た.強磁性層が薄いとき,人工格子は垂直磁気異方性を示した.2.軽希土類金属系人工格子の研究軽希土類金属は多くの水素を吸蔵する.この性質を利用して,Co/La多層膜に,水素をドープすることにより,LaをLaH_3に変えて,半導体化することに成功した.将来的には,スピントランジスター創製への期待が膨らんだ.3.X線分光素子用人工格子の研究x線分光素子として,自然界に存在しない周期をもつ人工格子が要望されている.この要望を達成するために,原子番号の大きな元素を反射層とし,原子番号の小さな元素をスペーサー層とした,極めて界面のシャープな結晶性に優れた多層膜・人工格子を作製することを試みた.Al/Pd系では,Al層厚さが0.4nmの場合,最初のAl/Pd層のみが(100)のエピタキシャル成長を示した.しかし,その後の層成長では,室温近傍の成長にもかかわらず,膜の構造はしだいに非晶質に変わっていった.とくに,この挙動は,Al層で顕著であった.また,Al層厚が0.8nmの場合は,最初のAl層から非品質となり,さらに成長を続けると,B2型Al-Pd金属間化合物の微細結晶が非晶質マトリックス中に形成されることがわかった.固相非晶質化は,種々の2元系で起こることが知られているが,ほとんどの場合,混合熱が絶対値の大きな負の値であること,原子半径の差が大きいことなどの条件が成立している.しかし,Al-Pt系など一部の系では,この条件が満たされていないにもかかわらず,イオン照射,低温加熱,冷間圧延等により固相非晶質化が起こることが報告されている.さらに本研究では,室温近傍の基板上において,分子線蒸着中にAl/Pd多層膜が固相非晶質化を起こすことを見出した.