水素注入による[磁性金属/希土類金属]多層膜の層間交換結合の動的制御

注氢动态控制[磁性金属/稀土金属]多层薄膜层间交换耦合

• 批准号: 15760491
• 负责人: 遠藤 恭
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760491/
• 关键词: 水素注入; 層間交換結合; 磁性金属; 希土類金属; 磁気パラメータ; 界面の平坦性; 反強磁性結合; 半導体特性; 反強磁性的結合; 強磁性結合; Fe-Y拡散層; 電子状態

新規機能性材料の創製を目指して,新たな組み合わせである(1)Co/YおよびCo/Yb積層膜の構造および磁性・伝導性の水素注入による変化を検討した.また,Fe/Y積層膜において(2)水素注入による層間交換結合の制御と,(3)光による層間交換結合の制御を検討した.その結果,以下の知見を得た.(1)Co/YおよびCo/Yb積層膜の構造および磁性・伝導性の水素注入による変化いずれの積層膜においても,水素注入に関係なく磁気パラメータ(残留磁化比,飽和磁化)は変化せず,層間交換結合の水素注入による変化が観測されなかった.この原因は,Co/YおよびCo/Yb界面の平坦化が水素注入により起こらないことによっている.(2)Fe/Y積層膜における水素注入による層間交換結合の制御0.80〜1.00nm厚のY層厚領域では,水素注入前の層間交換結合は反強磁性結合であることを,強磁性共鳴測定と磁化測定から明らかにした.このY層厚領域の結合状態は,0.1MPa圧の水素雰囲気中で30〜45秒程度水素注入すると,反強磁性結合から強磁性結合へ遷移する.この結合の水素注入時間による変化は,Y層の結晶構造が,30〜45秒程度水素注入すると,hcp-YH_3へ変化することに起因している.(3)Fe/Y積層膜における光による層間交換結合の制御光励起をしても,水素注入前後の層間交換結合挙動は変化しなかった.この原因としては,いずれの場合も,スペーサ層(YおよびY-H層)において光によるキャリアの励起が起きていないことによっている.以上に述べた(2),(3)の結果から,Fe/Y積層膜では,水素注入による層間交換結合の制御は,低圧かつ短時間の水素注入条件のもとで可能であること,また,光による層間交換結合の制御は困難であることを明らかにした.

The new functional materials are proposed for the purpose of creating new composite materials.(1)Co/Y and Co/Yb multilayer films are proposed for structural and magnetic properties and conductivity. (2) Control of interlayer exchange bonding by water injection,(3) Control of interlayer exchange bonding by light injection. The results are as follows. (1)Co The structure of Co/Yb multilayer film is changed by magnetic conductivity and water injection. The relationship between water injection and magnetic conductivity is changed by water injection. The change of water injection between interlayer exchange and water injection is changed by water injection. The reason for this is that Co/Y and Co/Yb interface planarizing and water element implantation are initiated. (2)Fe Interlayer exchange bonding before water injection is controlled in the Y layer thickness region of 0.80 ~ 1.00 nm, and antiferromagnetic bonding is controlled by ferromagnetic resonance measurement. The bonding state of the Y layer thickness region is 0.1 MPa and the water element is injected for 30 ~ 45 seconds, and the antiferromagnetic bonding is transferred. The crystal structure of the Y layer is about 30 ~ 45 seconds after the water element injection, and the reason for the change of the HCP-YH_3 crystal structure is that the HCP-YH_3 crystal structure changes in the time of water element injection. (3)Fe The interlayer exchange bonding between the layers before and after the water injection is controlled by the optical excitation. The reason for this is that the field in the middle is combined with the field in the middle, and the layer in the middle is divided into two layers (Y layer and Y-H layer). As a result of (2) and (3) above,Fe/Y multilayer films are difficult to control interlayer exchange bonding due to water injection at low pressure and short time.

项目成果

Formation of L1_0-tyoe Orderd FePd Phase in Multilayers Composed of Fe and Pd

Fe、Pd多层膜中L1_0型有序FePd相的形成

• 发表时间: 2005
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physcis 44(in press)
• 作者: Yasushi Endo;Ryoichi Nakatani;Yasushi Endo
• 通讯作者: Yasushi Endo

Gyu-Bong Cho: "Magnetic Property and Morphology of Fe Film Grown on Self-Organized SrTiO_3(001) Substrate with Inclined Angle"Japanese Journal of Applied Physics. 42・10. 6543-6550 (2003)

Gyu-Bong Cho：“在倾斜角度的自组织 SrTiO_3(001) 基板上生长的 Fe 薄膜的磁性和形态”日本应用物理学杂志 42・10 (2003)。

Magnetic phase transition and anisotropy of ultrathin Fe films grown on inclined Al_2O_3 (0001) substrates

倾斜Al_2O_3(0001)衬底上生长的超薄Fe薄膜的磁相变和各向异性

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Applied Physics 95
• 作者: Yasushi Endo;Ryoichi Nakatani;Yasushi Endo;Gyu-Bong Cho;Ryoichi Nakatani;Yu Shiratsuchi
• 通讯作者: Yu Shiratsuchi

Hiroshi Naganuma: "Magnetic and electrical properties of iron nitride films containing both amorphous matrices and nanocrystalline grains"Science and Technology of Advanced Materials. 5・1-2. 101-106 (2004)

永沼宏：“含有非晶基体和纳米晶粒的氮化铁薄膜的磁电特性”《先进材料科学与技术》5・1-106（2004）。

Ryoichi Nakatani: "Ferromagnetism in Mn/X/Si(X=B, BN, B_4C, SiC)trilayers"Science and Technology of Advanced Materials. 5・1-2. 69-72 (2004)

中谷良一：“Mn/X/Si(X=B、BN、B_4C、SiC)三层膜中的铁磁性”《先进材料科学与技术》5·1-2（2004）。