一次元金属シリサイドの電子顕微鏡学的研究とスピンデバイスへの応用

一维金属硅化物的电子显微镜研究及其在自旋器件中的应用

• 批准号: 09J10171
• 负责人: 大平 豊
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J10171/
• 关键词: Si(110)表面; FeMnシリサイド; 強磁性シリサイドナノワイヤ; 電子線ホログラフィー; Si(110)面; FeCoシリサイド

本研究は、Siをベースとしたスピンデバイスの実現に向けて、Si基板上に直接成長し、かつ室温でも磁化したシリサイドナノワイヤの作製条件の探査とスピンデバイスへの応用を目的としている。ワイヤ状にすることで、スピンデバイスにおいて必要な磁化方向の制御が容易になると推察される。ワイヤ形状を作製する基礎基板として、低対称性を有するSi(110)表面を用いた。昨年度、極低温で強磁性体となるFeシリサイドナノワイヤに、少量のCoを添加したFeCoシリサイドナノワイヤが室温以上の自発磁化を有することを明らかにした。本年度は、スピンデバイスへ応用するために、保磁力の異なるもう1種類のシリサイドナノワイヤ、特にスピン分極率を増加させると期待されているMnを利用したFeMnシリサイドについて研究を行った。三元合金化を行うために、清浄化したSi(110)表面にFeとCoを共蒸着した。成長温度が600℃の場合、シリサイドナノワイヤは形成されない。一方、成長温度が700℃の場合、シリサイドナノワイヤが形成される。特に、後者では、電子線ホログラフィーによる磁化状態を評価した結果、FeCoシリサイドナノワイヤと同様、ワイヤ長手方向垂直に磁化していることを明らかにした。以上の結果から、室温以上の自発磁化を有したFeCoシリサイドナノワイヤとFeMnシリサイドナノワイヤの2種類の材料の合成に成功し、今後実際のスピンデバイスへの応用が期待できる。

This study aims to investigate the working conditions of Si substrate grown directly on Si substrate, magnetized at room temperature, and used for Si substrate. It is easy to predict the direction of magnetization. The shape of the base substrate is controlled by the Si (110) surface. In the past year, a small amount of Co has been added to the ferromagnetic material at extremely low temperatures, and the magnetization of the ferromagnetic material at room temperature or above has been revealed. This year, we will conduct research on the utilization of Mn and FeMn in order to improve the polarization ratio of Mn and FeMn. Ternary alloying is carried out on the Si (110) surface and Fe and Co are evaporated. When the growth temperature is 600 ℃, the temperature of the growth temperature is 600 ℃. On the one hand, the growth temperature is 700 ℃, and the temperature is 700 ℃. In particular, the latter is the case, and the magnetization state of the electron line is evaluated. The results show that the magnetization state of the electron line is the same as that of the electron line, and the magnetization state of the electron line is perpendicular to that of the electron line. As a result, the synthesis of two kinds of materials with self-magnetization above room temperature has been successfully carried out, and the application of self-magnetization above room temperature in the future is expected.

项目成果

電子線ホログラフィーを用いた鉄-コバルトシリサイドナノワイヤの磁性評価

使用电子束全息术对铁钴硅化物纳米线进行磁性评估

• 发表时间: 2009
• 作者: 大平豊;丹司敬義
• 通讯作者: 丹司敬義

FeCoシリサイドナノワイヤの作製と電子線ホログラフィーによる磁気特性評価

FeCo硅化物纳米线的制备及电子束全息磁性能评价

• 发表时间: 2010
• 作者: 大平豊;丹司敬義
• 通讯作者: 丹司敬義

Perpendicular Magnetic Anisotropy of Iron-Cobalt Silicide Nanowires on Si(110)

Si(110)上铁钴硅化物纳米线的垂直磁各向异性

• 发表时间: 2010
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics (In press)
• 作者: Y.Ohira;T.Tanji
• 通讯作者: T.Tanji

Magnetic iron-cobalt silicide nanowires on Si(110) surface

Si(110)表面磁性铁钴硅化物纳米线

• 发表时间: 2009
• 作者: Y.Ohira;T.Tanji
• 通讯作者: T.Tanji