単結晶基板上に形成したエピタキシャルFeCo薄膜の微細構造解析 Microstructure Analysis of FeCo Epitaxial Thin Films Grown on Single-Crystal Substrates

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抄録

超高真空分子線エピタキシー法を用いてFeCo薄膜を2種類の異なる酸化物単結晶基板,MgOおよびAl_2O_3基板上に形成した.MgO(100),(110),(111)基板上にFeCo薄膜は単結晶(100)_<bcc>,双結晶(211)_<bcc>,NWおよびKSの関係を持つ2種類の(110)_<bcc>結晶がそれぞれエピタキシャル成長していることが分かった.FeCo/MgO界面の高分解能断面TEM観察により,FeCo/MgO(100)およびFeCo/MgO(110)界面においてそれぞれ9nm,1.4nmの周期でミスフィット転位が存在していることが認められた.この周期的に導入されたミスフィット転位により,界面における格子ミスフィットが緩和されたものと解釈される.RHEED解析およびφスキャンXRDスペクトルからAl_2O_3(0001)基板上ではNW,KSの関係を持った2種類のFeCo(110)_<bcc>結晶が,Al_2O_3(1120)基板上では複数の方位関係を持ったFeCo(110)_<bcc>結晶がそれぞれエピタキシャル成長していることが分かった.これらのエピタキシャルFeCo薄膜の面内磁気異方性はバルクFeCo結晶の結晶磁気異方性を反映しているものと解釈される.

FeCo epitaxial films were prepared on MgO and Al_2O_3 single-crystal substrates by UHV MBE. FeCo thin films with (100), (211), and (110) planes parallel to the substrate surface grow on MgO(100), MgO(110), and MgO(111) substrates, respectively. In the cross-sectional TEM analysis, atomically sharp boundaries are recognized between the FeCo thin films and the MgO substrates where misfit dislocations are introduced in the FeCo thin films. Misfit dislocations are observed approximately every 9nm and 1.4nm in FeCo thin film for the FeCo/MgO(100) and the FeCo/MgO(110) samples, respectively. The periodical introduction of misfit dislocations decreases the lattice misfits existing at the FeCo/MgO interfaces. An FeCo(110)_<bcc>. film grows epitaxially on Al_2O_3(0001) substrate with the two type variants, Nishiyama-Wasserman and Kurdjumov-Sachs relationships, whereas multiple types of crystal nucleation are observed on Al_2O_3(1120) substrate. The magnetic anisotropies of these epitaxial films are interpreted to be reflecting the magnetocrystalline anisotropy of bulk FeCo alloy crystal.

収録刊行物

  • 電子情報通信学会技術研究報告. MR, 磁気記録

    電子情報通信学会技術研究報告. MR, 磁気記録 108(234), 25-30, 2008-10-02

    一般社団法人電子情報通信学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    110007081696
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10013050
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    09135685
  • NDL 記事登録ID
    9701774
  • NDL 雑誌分類
    ZN33(科学技術--電気工学・電気機械工業--電子工学・電気通信)
  • NDL 請求記号
    Z16-940
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  NII-ELS 
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