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ナノ磁区構造を利用した磁気トラップ型光触媒デバイス

利用纳米磁畴结构的磁阱型光催化装置

基本信息

批准号：
21656093
负责人：
岩田聡
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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

项目摘要

膜面垂直に磁化したCo/Pt多層膜などに形成される迷路磁区構造の表面に生じている非常に大きな磁界勾配に磁性微粒子を吸着させる実験を行った。また,垂直磁化膜として,Co-Pt系以外にCr-Pt,Fe-Pd系などの規則合金の成膜と特性の評価も行った。磁性微粒子としては,分子中にFe原子1個を含むヘミンを水に溶かしたものを利用した。この水溶液にCo/Pt多層膜を浸して乾燥後に表面を原子間力顕微鏡(AFM)で観察したところ,表面平坦性が大幅に増加し,常磁性のヘミンが吸着したものと考えられた。2次イオン質量分析(SIMS)により,表面の元素分析を行ったところ,Fe原子が観察され,ヘミンの吸着が確認された。ヘミンの吸着をより視覚的に示すために微細な磁気パターンをもつ表面への吸着を試みた。具体的には,Co/Pt膜上に10μm前後のレジストパターンを形成後にKrイオンを注入することで,イオン注入部の垂直磁気異方性を消失させ,面内磁化膜中に垂直磁化の正方形パターンの配列をもつ構造を作製した。この表面にヘミンを吸着させ,表面モルフォロジーをAFMで観察したところ,垂直磁化を持つ部分の平坦性の劣化が見られ,ヘミンの吸着が示唆された。しかし,面内磁化部分との違いは,予想したよりは小さく,現在,その理由を調査している。さらに,ヘミン以外の常磁性分子として,Pt原子1個を内包するカルボプラチンについても,Co/Pt膜への吸着をAFMにより調べたが,表面モルフォロジーの明瞭な変化が観察されなかったため,Co/PtをCo/Pdに代え,SIMSによる表面分析の準備を進めている。また,トラップした分子を分解するための光触媒TiO_2膜についてもスパッタ成膜と成膜後の熱処理を行い,メチレンブルーに対する光触媒効果を確認した。

The Co/Pt multilayer film is magnetized perpendicularly to the film surface, and magnetic particles are adsorbed on the surface of the labyrinth structure. Evaluation of film forming characteristics of Cr-Pt,Fe-Pd regular alloys other than Co-Pt system for perpendicular magnetized films. Magnetic particles are soluble in water. The Co/Pt multilayer films were immersed in aqueous solution and dried, and the surface flatness was greatly improved by atomic force microscopy (AFM). 2. SIMS analysis, elemental analysis of the surface, detection of Fe atoms and confirmation of adsorption. For example, the surface of the surface of the magnetic field can be detected by the magnetic field detector. Specifically, the perpendicular magnetic anisotropy of the Co/Pt injection portion disappears after the formation of the 10μm transition layer on the Co/Pt film, and the arrangement structure of the square transition layer of the perpendicular magnetization in the in-plane magnetization film is controlled. The surface of the film is adsorbed, the surface of the film is observed by AFM, and the flatness of the perpendicular magnetization is deteriorated. The in-plane magnetization part is not in accordance with the law, so I want to investigate the reason for it. In addition, the preparation for surface analysis of Co/Pt films,Co/Pd films, and SIMS was also carried out. Photocatalyst TiO_2 film was prepared by heat treatment after film formation. Photocatalyst effect was confirmed.