磁気溶液堆積法による薄膜生成における段階的投与の効果

摘要

半導体や誘電体材料および磁性体材料のナノ薄膜の作製は，最新の電子デバイスや高効率太陽電池パネル，メモリ，さらには，ハードディスクやソリッドステートドライブに代表される記録媒体などの各種高性能機器にとつて非常に重要な技術である.現在，ナノ薄膜の作製法として最も主流なのは，真空蒸着法やガス中蒸発法である.この方法は磁性体材料を真空中で加熱し気化，昇華させナノ粒子となつた材料を基盤に衝突させ付着させる方法である.しかしながらこの方法は，高密度な磁気記録媒体を作製するには大きな問題があり，ナノ粒子を規則正しく配置する精度が低く，記録するのに重要な垂直に磁化されるという性質を引き出すことが困難であるという欠点がある.また，磁性体材料として高密度な磁気記録材料を創製する磁性材料として，近年，Fe-Pt系材料が着目され，幅広く研究されている.Fe-Pt系材料の長所は，一軸磁気異方性を有することから保磁力が大きいことと，Fe-Pt系材料を用いて合成される粒子はnmサイズであることが挙げられる.例えば粒子径を5nm程度に制御できれば，達成される記録密度は数10Tbit/in~2以上に相当する.さらに，粒子自体が離散的に基盤に保持されるので，次世代超高密度磁気記録媒体にとって，理想的な材料と考えられる.しかしながら，5nm程度の粒子径となるとナノ粒子を規則正しく配置する技術はさらに困難を極めることになる.この問題を解決する方法としてナノ粒子の自己組織化を利用した手法が注目されており，この方法は簡便かつ低コストで粒子を規則正しく配置することが可能であるため，工業化に向けて大きな期待が持たれている.