ブックタイトル鉱山2019年7月号

概要

鉱山2019年7月号

膜面内方向の解析と格子定数aの算出にはIn-plane XRD，膜面に対して垂直方向の解析と格子定数cの算出にはOut-of-plane XRDを用いた。また必要に応じて透過電子顕微鏡（TEM）を用いた。磁気特性の評価には極カー効果測定装置（MOKE），振動試料型磁力計（VSM），超伝導量子干渉（SQUID）磁束計，トルクメーターを用いた。微細加工には全て，電子線描画装置（EB）によるEBリソグラフィー技術を用いた。図3（a）にEBリソグラフィー工程の概略，（b）に微細加工の設計図を示す。電子線に感光するレジスト剤には，設計に応じてポジ型レジスト（ZEP520）とネガ型レジスト（TEBN－1）を使い分けた。薄膜を削る工程では，現像後のレジストをマスクとしてArイオンミリングを行った。ミリング後の薄膜は，図3（b）に示すような円形のドットが三角格子状に規則配列したパターンとなるように設計した。ミリング後のドットの直径（D）や形状の評価には走査電子顕微鏡（SEM）を用いた。またドットの磁化曲線の測定には局所極カー効果測定装置（MOKE），磁区構造の観察には磁気力顕微鏡（MFM）を用いた。3．実験結果3－1．手法Aによる正方晶FeCo薄膜の作製図4は，MgO sub./Rh/FeCo(t nm)/SiO 2の軸比c /aと膜厚tの関係を示している。格子定数aとcの算出にはそれぞれIn-plane XRDとOut-of-plane XRDを用いて軸比c /aを算出し，TEM測定から得た値も合わせてプロットしている。膜厚が1 nm程度の薄い領域ではc /a＝1.4付近のfcc構造が得られており，膜厚の増加に伴いc /aは減少し，膜厚が5 nm程度でc /a ?1.0のbcc構造へとほぼ到達し，それ以降の厚い膜厚の領域では，元々の安定構造であるbcc構造に漸近している。このことから，膜厚が比較的薄い0 < t < 5 nmの領域では，所望の1.0