透明電気伝導性強磁性体の探索

寻找透明导电铁磁材料

• 批准号: 08875127
• 负责人: 隅山 兼治
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08875127/
• 关键词: 強磁性体; 酸化物; 薄膜; 電気抵抗; 光物性; 機能材料

気相合成法により作製したユーロピウム酸化物、EuO、の電気抵抗の測定を試みた。実際の測定に先立ち数100度の基板温度でEuOと化学的に反応を起こさずかつオーミックなコンタクトを有する電極金属を選択するための予備実験を行った。金、銀、クロミウムをあらかじめ種々の方法でパタ-ニングしたガラス上のEuOを蒸着しその電気抵抗を測定した結果、金や銀ではEuOとの反応が進行し不適当であることがわかった。施行錯誤の結果、スパッタ法で蒸着したクロミウムが最もコンタクト材料として優れていることが判明し、以後の実験に用いることとした。電気抵抗の測定も半導体から金属域まで広い抵抗範囲で行わなくてはならないが、これは本予算で購入したソースメジャーユニットを用いることにより解決した。電気抵抗の測定は5-150Kの温度範囲で四端子法により行った。無磁場中での電気抵抗は温度の上昇とともに徐々に増加し、特に70-80Kの領域において約一桁の抵抗変化が見られた。同時に電流-電圧(I-V)曲線も半導体的なものへと変わり、この温度域で金属-半導体転移が起こっていることが判明した。一方、5Tの外部磁場中では上記の温度以上で半導体的なI-V特性を示すものの電気抵抗の絶対値は40-150Kの範囲で0.5-1桁小さく、外部磁場による強磁性秩序の出現にともなって金属相がより安定化することが示唆された。一方、Euと非固溶系をなす遷移金属元素をEuに強制固溶した非平衡薄膜を作製し、Euの本来有するらせん秩序がどのように乱され、それが磁気的・輸送的性質にどのように反映されるかを調べた。遷移金属元素としてはFe,CoそしてMoを用いた。特にMoを用いたのは固溶元素の有する磁気モーメントの影響をみたかったからである。その結果、いずれの場合も約8Tの外部磁場下で磁化曲線に小さなキンクが現われ、同時に磁気抵抗も正から負の値に大きく変動することが判明した。これらの結果は不純物の存在によってEuのらせん秩序が乱され、一部のスピンがフロップすることを示唆している。

The gas phase synthesis method によ is used to prepare たユ ロピウム ロピウム acidifiers, EuO, and <s:1> electrical resistance <e:1> determination を test みた. Be interstate の determination に first set ち number 100 degrees の substrate temperature で EuO と chemical に anti 応 を up こ さ ず か つ オ ー ミ ッ ク な コ ン タ ク ト を have す る electrode metal を sentaku す る た め の reserve be 験 を line っ た. Gold, silver, ク ロ ミ ウ ム を あ ら か じ め kind 々 の way で パ タ - ニ ン グ し た ガ ラ ス on の EuO を steamed し そ 気 の electricity resistance を determination し た results, gold や silver で は EuO と の anti 応 が for inappropriate で し あ る こ と が わ か っ た. Implementation of error, ス の パ ッ タ method で steamed し た ク ロ ミ ウ ム が most も コ ン タ ク ト material と し て optimal れ て い る こ と が.at し, after の be 験 に with い る こ と と し た. Electric 気 resistance の determination も semiconductor か ら metal domain ま で hiroo い resistance van 囲 で line わ な く て は な ら な い が, こ れ は this is で buy し た ソ ー ス メ ジ ャ ー ユ ニ ッ ト を with い る こ と に よ り solve し た. The electrical resistance <s:1> is determined within the temperature range of <s:1> 5-150K <s:1>. The 囲で four-terminal method によ is used to perform った. No magnetic field で 気 の electricity resistance は temperature rising の と と も に xu 々 に raised plus し, に の area 70-80 k に お い て about a girder の resistance - the が see ら れ た. に current at the same time - electric 圧 (I - V) curve も semiconductor な も の へ と - わ り, こ の で metal - semiconductor temperature domain planning move が up こ っ て い る こ と が.at し た. Side, 5 t の external magnetic field で は written above の temperature で な I - V characteristics of semiconductor を shown す も の 気 の electricity resistance の unique numerical は seaborne 40-150 - k の van 囲 で 0.5 1 small girder さ く, external magnetic field に よ る appear strong magnetic order の に と も な っ て metallic phase が よ り stabilization す る こ と が in stopping さ れ た. Party, Eu と non solid solution system を な す metal elements migration を Eu に forced solution し た し the non-equilibrium film を cropping, Eu の had す る ら せ ん order が ど の よ う に disorderly さ れ, そ れ が, conveying the properties of magnetic 気 に ど の よ う に reflect さ れ る か を adjustable べ た. To transfer metal elements, と と て Fe,Coそ てMoを are used in た た. Trevor に Mo を with い た の は の solution elements have す る magnetic 気 モ ー メ ン ト の influence を み た か っ た か ら で あ る. そ の results, い ず れ も の occasions about 8 t の で magnetization curve under external magnetic field に small さ な キ ン ク が now わ れ, meanwhile に magnetic 気 も resistance are か ら negative の numerical に big き く - move す る こ と が.at し た. こ れ ら の results は impurity content exist の に よ っ て Eu の ら せ が disorderly さ ん order れ, a の ス ピ ン が フ ロ ッ プ す る こ と を in stopping し て い る.

项目成果

N. Ogawa: "Magnetic and transport properties of non-equilibium bcc Eu-Fe alloys" Physica B. (印刷中). (1997)

N. Okawa：“非平衡 bcc Eu-Fe 合金的磁性和输运特性”Physica B.（出版中）。

N.Ogawa: "Magnetic and Transport Properties of Non-Equilibrium bcc Eu-Fe Alloys" Physica. B237-238. 289-291 (1997)

N.Okawa：“非平衡 bcc Eu-Fe 合金的磁性和输运特性”物理学。

T.J.Konno: "Anomalous magnetoresistance of nonequilibrium Eu-TM (Co,Mo) alloy thin films." J.Phys.Cond.Matt.(印刷中). (1998)

T.J.Konno：“非平衡 Eu-TM (Co,Mo) 合金薄膜的异常磁阻。”J.Phys.Cond.Matt（出版中）。

T. J. Konno: "Structure and magnetic properties of Fe/EuO grcnular films" Materials Science and Ergineering A. 217/218. 331-335 (1996)

T. J. Konno：“Fe/EuO 粒状薄膜的结构和磁性”材料科学与工程 A. 217/218。

T.J.Konno: "Magnetic and transport properties of nonequilibrium Eu-Fe thin films" J.Phys.Cond.Matt.(印刷中). (1998)

T.J.Konno：“非平衡 Eu-Fe 薄膜的磁性和输运特性”J.Phys.Cond.Matt（出版中）。