鉄系アモルファス酸化物を対象とした磁気光学効果素子への応用研究

铁基非晶氧化物磁光效应元件的应用研究

• 批准号: 15J07889
• 负责人: 中塚 祐子
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J07889/
• 关键词: アモルファス酸化物; ファラデー効果; 鉄; 磁気光学効果; ガラス

前年度に引き続き、短波長磁気光学効果（ファラデー効果）素子への応用可能な材料の創製を目指し、鉄系アモルファス酸化物磁性体の作製、磁気的性質の調査を行った。4価の鉄イオンを含む酸化物は、強磁性を示すことが知られており、4価の鉄イオンを含むアモルファス酸化物の作製に成功すれば、磁性イオン間の強磁性的相互作用により、大きなファラデー効果を示す材料が得られると予想される。前年度までに、鉄を0.3 mol%ドープしたサンプルについて、4価の鉄イオンがアモルファス酸化物中に存在することを確かめた。今年度はより多くの鉄を含むガラスを溶融急冷法によって作製し、超伝導量子干渉計による磁化測定、メスバウアー分光測定を行った。得られたガラスは2 Kまで常磁性を示した。メスバウアー測定によって得られた異性体シフトの値から、鉄は3価で存在すると考えられる。これらの結果から、高い光学的塩基度を持つ母ガラスを利用して鉄イオンを高酸化状態とする方法では、ごく少量の鉄イオンしか4価の状態にすることができないことが示唆された。これらのガラスは非常に耐水性が低く、大気に曝さない工夫も必要であることが分かった。前年度までに、アモルファスFeO-SiO2薄膜がアモルファス酸化物材料としては非常に大きなファラデー効果を示し、それが薄膜中に分散する金属鉄クラスターによるものであることを明らかにした。アモルファスFeO-SiO2薄膜の磁性については、平成25年度に既に詳細な調査を行っており、低温でスーパースピングラス転移を示すことを明らかにしている。磁性のデータとファラデー効果の結果を合わせて、磁性に関する再検討を行った。アモルファスFeO-SiO2薄膜は、Fe2+のクラスターによるスーパースピングラス挙動を示すと考えられていたが、Fe0とFe2+のクラスター両方の寄与によるスーパースピングラス挙動であると考えられる。

Before the annual に lead き 続 magnetic 気 き, short wavelength optical unseen fruit (フ ァ ラ デ ー unseen fruit) subtype eumelanin へ の 応 の created with may な material を refers し, iron objects ア モ ル フ ァ ス acidification of content of magnetic body system, the properties of magnetic 気 の の survey line を っ た. Contains 4 価 の iron objects イ オ ン を む acidification は, strong magnetic を shown す こ と が know ら れ て お り, 4 価 の iron objects イ オ ン を containing む ア モ ル フ ァ ス に success the acidification content の cropping す れ ば, magnetic イ オ の strong magnetic interaction between ン に よ り, big き な フ ァ ラ デ ー unseen fruit を が す materials in ら れ る と to think さ れ る. Before the annual ま で に objects, iron を 0.3 mol % ド ー プ し た サ ン プ ル に つ い て, 4 価 の iron objects イ オ ン が ア モ ル フ ァ ス acidification of に exist す る こ と を か indeed め た. Contains more than our は よ り く の iron objects を む ガ ラ ス を melt quenching method に よ っ て cropping し, super dry 伝 guide quantum involved に よ る magnetization determination, メ ス バ ウ ア ー spectral photometry を line っ た. We have られたガラス られたガラス 2 Kまで normal magnetism を showing た た. Youdaoplaceholder0 メスバウア determination of によって results in られた anisotropic substances シフト <s:1> value ら, and the presence of iron 価で 3価で すると examination of えられる. こ れ ら の results か ら, high salt base い optical を mother hold つ ガ ラ ス を using し て iron objects イ オ ン を high state of acidification と す る method で は, ご く small objects の iron イ オ ン し か 4 価 の state に す る こ と が で き な い こ と が in stopping さ れ た. こ れ ら の ガ ラ ス は very に low water resistance が く, big 気 に exposure さ な い time も necessary で あ る こ と が points か っ た. Before the annual ま で に, ア モ ル フ ァ ス FeO - SiO2 film が ア モ ル フ ァ ス acidification content material と し て は very big に き な フ ァ ラ デ ー unseen fruit を し, そ れ が film in scattered に す る metal iron objects ク ラ ス タ ー に よ る も の で あ る こ と を Ming ら か に し た. ア モ ル フ ァ ス FeO - SiO2 thin film magnetic に の つ い て は, pp.47-53 25 year に both に な detailed survey line を っ て お り, low temperature で ス ー パ ー ス ピ ン グ ラ ス planning move を shown す こ と を Ming ら か に し て い る. Magnetic の デ ー タ と フ ァ ラ デ ー unseen fruit の result を わ せ て, magnetic に masato す る line again beg を 検 っ た. ア モ ル フ ァ ス FeO SiO2 film は, Fe2 + の ク ラ ス タ ー に よ る ス ー パ ー ス ピ ン グ ラ ス 挙 dynamic を shown す と exam え ら れ て い た が, Fe0 と Fe2 + の ク ラ ス タ ー struck の send and に よ る ス ー パ ー ス ピ ン グ ラ ス 挙 dynamic で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

鉄クラスターを含有するアモルファスケイ酸塩薄膜の磁気的性質

含铁簇的非晶硅酸盐薄膜的磁性能

• 发表时间: 2017
• 作者: 今泉 孝章;羽藤 英二;中塚祐子，Kilian Pollok，Falko Langenhorst，Lothar Wondraczek，村井俊介，藤田晃司，田中勝久
• 通讯作者: 中塚祐子，Kilian Pollok，Falko Langenhorst，Lothar Wondraczek，村井俊介，藤田晃司，田中勝久

Instability of spin glass phase in divalent iron phosphate glass under a magnetic field

二价磷酸铁玻璃中自旋玻璃相在磁场下的不稳定性

• 发表时间: 2017
• 期刊: Journal of Physics: Condensed Matter
• 作者: Yuko Nakatsuka;Shunsuke Murai;Koji Fujita and Katsuhisa Tanaka
• 通讯作者: Koji Fujita and Katsuhisa Tanaka

Large Faraday Effect of Amorphous Iron-containing Silicate Thin Films

非晶含铁硅酸盐薄膜的大法拉第效应

• 发表时间: 2016
• 作者: Yuko Nakatsuka;Sindy Fuhrmann;Kilian Pollok;Torsten Wieduwilt;Falko Langenhorst;Lothar Wondraczek;Koji Fujita;Shunsuke Murai;and Katsuhisa Tanaka
• 通讯作者: and Katsuhisa Tanaka

Direct Observation of Metallic Iron Nanoclusters in Amorphous Iron-containing Silicate Thin Films

非晶态含铁硅酸盐薄膜中金属铁纳米团簇的直接观察

• 发表时间: 2016
• 作者: Y. Nakatsuka;S. Fuhrmann;K. Pollok;F. Langenhorst;K. Fujita;S. Murai;K. Tanaka and L. Wondraczek
• 通讯作者: K. Tanaka and L. Wondraczek

Large Faraday effect of amorphous iron silicate thin films

非晶硅酸铁薄膜的大法拉第效应

• 发表时间: 2016
• 作者: Y. Nakatsuka;K. Fujita;S. Murai;L. Wondraczek and K. Tanaka
• 通讯作者: L. Wondraczek and K. Tanaka