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高エネルギー粒子線を用いた磁性体薄膜局所改質の制御と評価法の開発

高能粒子束磁性薄膜局部改性控制与评价方法的开发

基本信息

批准号：
16760694
负责人：
知見康弘
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、昨年度に実施した高エネルギー重イオン照射に引き続き、弾性的相互作用によるエネルギー付与が支配的となる低エネルギーイオン照射実験を行なった。試料としては、耐照射性の高い単結晶酸化マグネシウム(MgO)基板上に作製したFe-Ni合金薄膜(膜厚約500nm)を用いた。照射イオンは、日本原子力研究開発機構高崎量子応用研究所のイオン照射研究施設(TIARA)タンデム加速器からの1.0MeV ^1H、1.5MeV ^4He、5.0MeV ^<12>C、及び12.0MeV ^<35>Clを用い、室温で照射を行なった。照射試料の交流磁化率の温度依存性からキュリー温度を求めた。マスキング法を用いて同一試料中に照射領域と未照射領域とを共存させることにより、キュリー温度の変化量を精度良く検出できた。その結果、いずれのイオン種においても、照射に伴うキュリー温度の上昇、及び欠陥蓄積挙動に類似の飽和傾向が観測された。但し、イオン種によっては、高照射量領域でキュリー温度の「飛び」が観測されており、局所的な相分離の可能性を示唆している。また、昨年度に実施した^<197>Auイオン照射を含めた全てのイオン照射試料に関して、キュリー温度の変化量が弾性的相互作用によるエネルギー付与量(イオン照射量と核的阻止能との積)によってほぼ記述されることが示された。従って、本研究の結論として、Fe-Ni合金における磁性改質に対しては、(1)弾性的相互作用によるエネルギー付与の寄与が支配的であり、電子励起の寄与は非常に小さいため、当初期待されたナノレベルの一次元的な磁性改質の実現可能性が低いこと(2)弾性的相互作用によるエネルギー付与量を照射パラメーターとした磁性改質の制御は期待できるため、微細領域の照射技術と組み合わせることにより、ある程度局所的な磁性の制御(パターニング等)ができる可能性が高いことが明らかとなったことが挙げられる。

This year, we have been implementing the high level of environmental protection and the low level of environmental protection in the past year. The Fe-Ni alloy thin film (film thickness about 500nm) was prepared on the MgO substrate with high crystallization resistance. Irradiation at 1.0 MeV ^1H, 1.5 MeV ^4He, 5.0 MeV ^<12>C, and 12.0 MeV ^<35>Cl at TIARA, Japan Atomic Energy Research and Development Agency, Japan. Temperature Dependence of AC Susceptibility of Irradiated Samples In the same sample, the irradiated area and the unirradiated area are blue, and the temperature is changed. As a result, a similar saturation tendency was observed in the middle of the spectrum, in the temperature rise associated with irradiation, and in the accumulation of oxygen. However, the possibility of phase separation in the high exposure region is shown. In the past <197>year, the total amount of Au radiation was determined by the amount of Au radiation, and the amount of Au radiation. The conclusions of this study are as follows: (1) Magnetic modification of Fe-Ni alloy is related to the interaction between Fe-Ni alloy and Fe-Ni alloy, and (2) The interaction between Fe-Ni alloy and Fe-Ni alloy is related to the interaction between Fe-Ni alloy and Fe-Ni alloy. The possibility of realization of one-dimensional magnetic modification is expected to be low.(2) The interaction between magnetic properties and radiation is expected to be low. The degree of magnetic control of the board is high, and the possibility is high.