Fe-Co-B 合金薄膜の構造と磁気特性に及ぼす B 組成と膜形成温度の影響

摘要

40nm 厚の（Fe_(0.7Co_(0.3）_(100-x)B_x（x＝5，10，15 at．%）合金膜を基板温度を室温から 600℃ の範囲で変化させて MgO（001）基板上に形成した．反射高速電子回折装置，X 線回折装置，原子力間顕微鏡，および試料振動型磁力計による測定を行い，形成基板温度とB組成が構造と磁気特性に及ぼす影響を系統的に調べた．B 組成が5 at．%では 200℃ 以上，10 at．% では 400℃ 以上，15 at．% では 600℃ の基板温度の条件でエピタキシャル成長することが分かった．B 組成の増加，基板温度の低下によって，単結晶，多結晶，非晶質に膜構造が変化する傾向が見られた．これにより，構造は形成条件によって bcc（001）単結晶，bcc（001）結晶と bcc（122）結晶の混在結晶，多結晶，アモルファスの 4 種類に分類された．また，基板温度の上昇に伴って表面起伏が増加する傾向が認められた．島状の起伏が形成された膜においては，磁壁の移動が妨げられ保磁力が増加した．