ナノスケール強磁性体円盤配列の磁気的性質と電子輸送に関する研究

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本研究では超高密度磁気記録媒体用材料として注目されているL1_0型強磁性合金Fe-Ptのシングルバリアント状態の単結晶を作製し、熱アシスト式磁気記録の開発において重要な知見となる結晶磁気異方性の温度依存性を調べた。L1_0型強磁性合金はfcc不相からL1_0相への規則化に伴って発生する弾性エネルギーを緩和するために、異なるc軸配向方位を有するマルチバリアント状態となる。c軸は磁化容易軸であり、マルチバリアント状態では結晶磁気異方性エネルギーを精確に評価することはできない。そこで本研究では8〜10MPaの圧縮応力場中で規則化を行い、c軸を一軸配向させてシングルバリアント状態とした。140kOeまでの強磁場中で磁化測定を行い、結晶磁気異方性定数を決定した。X線回折測定の結果、Fe-Pt合金のc軸は規則化熱処理時に印加された圧縮応力方向に一軸配向した。Sucksmith-Thompson法で決定した結晶磁気異方性定数K_1(T)のと飽和磁化Ms(T)の温度依存性の関係を調べた。一般に、結晶磁気異方性定数の温度依存性はK_1(T)∝M_s(T)^nと記述され、従来は正方対称性を有する強磁性合金ではn=3とされていた。これに対し、シングルバリアント状態の単結晶を用いて高精度に評価したK_1ではn>4であることを示した。本研究で得られたL1_0型強磁性合金における指数nの増大は軸比c/aの温度依存性を用いて定性的に説明できる。